岡山大学 文系・数学IIまで 数学記述模試 第090回

この回のテストポイント

試験の条件と取り組み方

この模試の演習範囲は数学I(全範囲)/数学A(図形の性質・場合の数と確率)/数学II(全範囲)/数学B(数列)/数学C(ベクトル)です。問題・解答は独自に作成したものです。途中式、場合分け、証明の根拠も書きなさい。

大学公式の入試情報・公開問題を参照した対策用のオリジナル模試です。標準計算と、条件整理・図形の立式・記述の応用を組み合わせます。演習範囲・時間・大問数・満点・小問配点は本模試の設計です。実際の入試の時間・配点・出題形式を再現したものではありません。資料確認日:2026-10-04。出願時の試験条件は大学の最新募集要項で確認してください。

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問題

第1問 非復元抽出の組合せと期待値(25点)

袋に赤玉62個、青玉31個がある。玉を戻さず順に3個取り出す。赤玉の数をXとする。

(1)赤2個、青1個となる確率を求めなさい。(7点)

(2)赤玉の個数Xの期待値を求めなさい。(7点)

(3)赤2個、青1個だったという条件で、最初の玉が赤だった確率を求めなさい。(11点)


第2問 空間の垂線と四面体(25点)

空間で

\[ O(0,0,0),A(31,0,0),B(0,62,0),C(0,0,93) \]

を考える。

(1)平面ABC上の点の座標が満たす方程式を求めなさい。(7点)

(2)Oから平面ABCに下ろした垂線の足Hと距離OHを求めなさい。(7点)

(3)四面体OABCの体積を2通りに表し、三角形ABCの面積を求めなさい。(11点)


第3問 絶対値の和と場合分け(25点)

\(f(x)=|x-31|+|x+31|\) とする。

(1)絶対値を外し、区間で場合分けして表しなさい。(7点)

(2)最小値と、その値をとるすべてのxを求めなさい。(7点)

(3)不等式 \(f(x)\le 93\) を解きなさい。(11点)


第4問 重解を使う三次曲線の面積(25点)

曲線 \(y=f(x)=x^3-2883x\) の \(x=31\) における接線をlとする。

(1)接線と曲線のすべての交点を求めなさい。重解の意味も説明しなさい。(7点)

(2)曲線と接線で囲まれた有限部分の面積を求めなさい。(7点)

(3)その部分のうち、横座標が非負である部分の面積が全体に占める割合を求めなさい。(11点)


解答・解説

第1問 非復元抽出の組合せと期待値

(1)

色ごとに玉を選ぶ組合せの積を、全体から3個選ぶ組合せで割る。

\[ \boxed{\frac{1891}{4186}} \]

採点の目安:考え方と立式に3点、結論と条件の確認に4点。

(2)

各回が赤である指示変数の和で表す。各回の周辺確率は2/3で、期待値の加法性を使う。

\[ \boxed{2} \]

採点の目安:考え方と立式に3点、結論と条件の確認に4点。

(3)

条件の下で青玉の位置は3通りが等確率。最初が赤なのは残りの2通り。

\[ \boxed{\frac23} \]

採点の目安:考え方と立式に5点、結論と条件の確認に6点。

第2問 空間の垂線と四面体

(1)

平面の方程式を \(ux+vy+wz=c\) とおき、3点を代入する。係数は共通倍してよい。

\[ \boxed{6x+3y+2z=186} \]

採点の目安:考え方と立式に3点、結論と条件の確認に4点。

(2)

法線ベクトルは \((6,3,2)\) なので \(H=s(6,3,2)\)。平面の式への代入で \(49s=186\)。距離は \(7s\)。

\[ \boxed{H=(\frac{1116}{49},\frac{558}{49},\frac{372}{49}),\quad OH=\frac{186}{7}} \]

採点の目安:考え方と立式に3点、結論と条件の確認に4点。

(3)

底面OABの面積は \(961\)、Cからこの底面までの高さは \(93\) なので体積は \(29791\)。一方、ABCを底面とすると \(V=S_{ABC}\cdot OH/3\)。

\[ \boxed{\frac{6727}{2}} \]

採点の目安:考え方と立式に5点、結論と条件の確認に6点。

第3問 絶対値の和と場合分け

(1)

符号が変わる点は \(-31,31\)。各区間でそれぞれの絶対値の中身の符号を調べる。

\[ \boxed{f(x)=\begin{cases}-2x&x<-31\\62&-31\le x\le31\\2x&x>31\end{cases}} \]

採点の目安:考え方と立式に3点、結論と条件の確認に4点。

(2)

中央の区間では一定で、その外側では端点から離れるほど増加する。

\[ \boxed{\min f=62,\quad -31\le x\le31} \]

採点の目安:考え方と立式に3点、結論と条件の確認に4点。

(3)

左右の外側で \(-2x\le 93\)、\(2x\le 93\)。中央の区間はすべて条件を満たす。

\[ \boxed{-\frac{93}{2}\le x\le \frac{93}{2}} \]

採点の目安:考え方と立式に5点、結論と条件の確認に6点。

第4問 重解を使う三次曲線の面積

(1)

\(f'(31)=0\) なので \(l:y=-59582\)。差は \((x-31)^2(x+62)\)。接点の横座標は2重の根となる。

\[ \boxed{(-62,-59582),\quad(31,-59582)} \]

採点の目安:考え方と立式に3点、結論と条件の確認に4点。

(2)

区間 \([-62,31]\) では差は非負。

\[ S=\int_{-62}^{31}(x^3-2883x+59582)\,dx \]

。原始関数は

\[ x^4/4-\frac{2883}{2}x^2+59582x \]

。

\[ \boxed{\frac{24935067}{4}} \]

採点の目安:考え方と立式に3点、結論と条件の確認に4点。

(3)

非負の横座標の部分は

\[ \int_0^{31}(f(x)+59582)\,dx=\frac{2770563}{4} \]

。全体の面積で割る。

\[ \boxed{\frac19} \]

採点の目安:考え方と立式に5点、結論と条件の確認に6点。