大阪医科薬科大学 医学部・数学IIIを含む 数学記述模試 第016回
この回のテストポイント
- 第1問:対数方程式の存在条件
- 第2問:回転軸を変える体積計算
- 第3問:放物線の接線と囲まれた面積
- 第4問:反復試行と条件付き確率
- 第5問:逆数で線形化し差を足す
- 第6問:複素数の回転と正三角形
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・平面上の曲線と複素数平面)/数学III(全範囲)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。応用問題で、場合分け・必要十分条件・証明の記述を重視します。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 対数方程式の存在条件(17点)
\(\log_2 x+\log_2(14-x)=a\) を考える。\(a\) は実数である。
(1)真数条件を示し、実数解が存在するための必要十分条件を求めなさい。(5点)
(2)実数解の個数を場合分けして求めなさい。(5点)
(3)\(a=\log_2 \frac{147}{4}\) のとき、すべての解を求めなさい。(7点)
第2問 回転軸を変える体積計算(17点)
\(0\le x\le14\) で曲線 \(y=x(14-x)\) とx軸で囲まれる領域をDとする。
(1)Dの面積を求めなさい。(5点)
(2)Dをx軸の周りに1回転してできる立体の体積を求めなさい。(5点)
(3)Dをy軸の周りに1回転してできる立体の体積を、yに垂直な切り口の面積を用いて求めなさい。(7点)
第3問 放物線の接線と囲まれた面積(17点)
放物線 \\(y=x^2\\) と、点 \(P(0,-196)\) を考える。
(1)この点を通る放物線の接線をすべて求めなさい。(5点)
(2)2つの接点と点Pでできる三角形の面積を求めなさい。(5点)
(3)放物線と2本の接線で囲まれた部分の面積を求めなさい。(7点)
第4問 反復試行と条件付き確率(17点)
公平な硬貨を14回投げる。表の回数をXとする。
(1)表がちょうど2回出る確率を求めなさい。(5点)
(2)表が少なくとも1回出る確率を求めなさい。(5点)
(3)表が少なくとも1回出たという条件で、ちょうど2回出た確率を求めなさい。(7点)
第5問 逆数で線形化し差を足す(16点)
で数列を定める。
(1)すべての項が正であることを確認し、一般項を求めなさい。(4点)
(2)\(\sum_{j=1}^n a_ja_{j+1}\) を求めなさい。(4点)
(3)\(\prod_{j=1}^n(1+a_j)\) を求めなさい。(8点)
第6問 複素数の回転と正三角形(16点)
複素数平面で \(A=14,B=14i\) とする。ABを1辺とする正三角形の第3頂点をCとする。
(1)2つの可能な第3頂点を複素数で求めなさい。(4点)
(2)正三角形の面積を求めなさい。(4点)
(3)それぞれの外心の複素数と、共通の外接円の半径を求めなさい。(8点)
解答・解説
第1問 対数方程式の存在条件
(1)
真数条件は \(0<x<14\)。\(x(14-x)=196/4-(x-14/2)^2\) なので、この積の値域は \((0,196/4]\)。対数の底が1より大きいことを使う。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に3点。
(2)
積が最大値より小さい正の値なら頂点の左右に1解ずつ、最大値なら頂点に1解、それを超えれば解はない。対数の真数条件も満たす。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に3点。
(3)
\(x(14-x)=\frac{147}{4}\) を解く。2つの解の和は \(14\)、積は右辺。得られた解が真数条件に入ることを確認する。
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。
第2問 回転軸を変える体積計算
(1)
非負の関数の下の面積なので \(S=\int_0^{14}x(14-x)\,dx\)。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に3点。
(2)
切り口は半径 \(x(14-x)\) の円。
。展開して項別に積分する。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に3点。
(3)
\(0\le y\le196/4\)。左右の境界は \(x_\pm=(14\pm\sqrt{196-4y})/2\)。切り口は環で、面積は
。これをyについて積分する。
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。
第3問 放物線の接線と囲まれた面積
(1)
接点の横座標を \(t\) とすると接線は \(y=2tx-t^2\)。Pを通る条件から \(t^2=196\)。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に3点。
(2)
接点は \((\pm14,196)\)。底辺の長さは \(28\)、Pから底辺までの高さは \(392\)。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に3点。
(3)
左右の対称性を使う。右半分では放物線が接線の上にあり、差は \((x-14)^2\)。したがって \(S=2\int_0^{14}(x-14)^2\,dx\)。
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。
第4問 反復試行と条件付き確率
(1)
表が出る2回を選ぶ方法は \(14\) 個の位置から2個選ぶ組合せ。各列の確率は同じ。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に3点。
(2)
余事象はすべて裏である1列。全体からこの確率を引く。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に3点。
(3)
ちょうど2回表が出る事象は条件の事象に含まれるので、前2問の確率の比をとる。
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。
第5問 逆数で線形化し差を足す
(1)
初項が正で、正の項から次の正の項が作られるので帰納的にすべて正。逆数をとると \(1/a_{n+1}=1/a_n+1\)。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に2点。
(2)
漸化式から
。和をとると中間の項が消える。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に2点。
(3)
漸化式を変形すると \(1+a_j=a_j/a_{j+1}\)。積では中間の項が約分される。
採点の目安:考え方と立式に4点、結論と条件の確認に4点。
第6問 複素数の回転と正三角形
(1)
。整理すると \(C=(A+B)/2\pm i\sqrt3(B-A)/2\)。両符号が2つの側を表す。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に2点。
(2)
\(|B-A|=14\sqrt2\)。正三角形の面積は辺の2乗の \(\sqrt3/4\) 倍。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に2点。
(3)
正三角形の外心は重心とも一致するので \((A+B+C)/3\)。半径は辺の長さを \(\sqrt3\) で割る。
採点の目安:考え方と立式に4点、結論と条件の確認に4点。