立教大学 文系・数学IIまで 数学記述模試 第061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 絶対値を含む面積の最適化(25点)

\(0\le a\le26\) とする。\(0\le x\le26\) で、曲線 \\(y=x^2\\) と直線 \(y=ax\) の間の面積をS(a)とする。

(1)交点で区間を分け、面積をaの式で表しなさい。(7点)

(2)面積が最小になるaを求め、端点との比較を含めて説明しなさい。(7点)

(3)面積の最小値を求めなさい。(11点)


第2問 三次方程式の実数解の個数(25点)

実数 \(a\) に対し、方程式 \(x^3-2028x=a\) を考える。

(1)左辺の関数の極大値と極小値を求めなさい。(7点)

(2)異なる3つの実数解をもつための必要十分条件を求め、理由を説明しなさい。(7点)

(3)異なる実数解がちょうど2つとなる場合のパラメータと、そのときの解をすべて求めなさい。(11点)


第3問 整数を選ぶ確率と条件付き確率(25点)

1から52までの整数が1枚ずつ書かれたカードから、1枚を等確率で選ぶ。Aを偶数が出る事象、Bを26より大きい数が出る事象とする。

(1)P(A),P(B)を求めなさい。(7点)

(2)P(A∩B)を求めなさい。(7点)

(3)P(A|B)を求め、AとBが独立かどうか判定しなさい。(11点)


第4問 余弦定理・面積・正弦定理(25点)

三角形ABCでAB=26、AC=52、角A=60°とする。

(1)BCを求めなさい。(7点)

(2)三角形の面積を求めなさい。(7点)

(3)外接円の半径を求めなさい。(11点)


解答・解説

第1問 絶対値を含む面積の最適化

(1)

差は \(x(a-x)\)。\(0\le x\le a\) では直線が上、\(a\le x\le26\) では曲線が上。

\[ S=\int_0^a(ax-x^2)\,dx+\int_a^{26}(x^2-ax)\,dx \]

。

\[ \boxed{S(a)=\frac{a^3}3-338a+\frac{17576}{3}} \]

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)

\(S'(a)=a^2-338\)。定義域内で \(a=26/\sqrt2\) の前は減少、後は増加する。よって両端よりも小さい。

\[ \boxed{a=13\sqrt{2}} \]

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)

前問の値を面積の式に代入し、根号を整理して分母を有理化する。

\[ \boxed{S_{\min}=\frac{8788}{3}(2-\sqrt2)} \]

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 三次方程式の実数解の個数

(1)

\(f'(x)=3(x-26)(x+26)\)。増減は順に増加・減少・増加なので、\(x=-26\) で極大、\(x=26\) で極小となる。

\[ \boxed{\text{極大値 }35152,\quad\text{極小値 }-35152} \]

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)

水平線が3つの単調な部分にそれぞれ1回交わる条件は、高さが極小値より大きく極大値より小さいことである。端点では接して重解をもつため除く。

\[ \boxed{-35152<a<35152} \]

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)

\(a=35152\) では \(f(x)-a=(x-52)(x+26)^2\)。\(a=-35152\) では \(f(x)-a=(x+52)(x-26)^2\)。

\[ \boxed{a=35152:x=-26,52;\quad a=-35152:x=-52,26} \]

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 整数を選ぶ確率と条件付き確率

(1)

偶数はk個、上半分の数もk個。全体は2k枚。

\[ \boxed{P(A)=P(B)=\frac12} \]

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)

共通部分の偶数の個数は \(26-\lfloor26/2\rfloor\)。全体の枚数で割る。

\[ \boxed{\frac{1}{4}} \]

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)

条件付き確率は共通部分の確率をP(B)で割る。これがP(A)=1/2と等しい条件を調べる。

\[ \boxed{P(A\mid B)=\frac{1}{2},\quad\text{独立である}} \]

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 余弦定理・面積・正弦定理

(1)

余弦定理で

\[ BC^2=676+2704-2704\cos60^\circ \]

。

\[ \boxed{26\sqrt3} \]

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)

2辺とその間の角から、辺の積と正弦の半分で面積を計算する。

\[ \boxed{338\sqrt{3}} \]

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)

正弦定理で、BCを角Aの正弦の2倍で割る。

\[ \boxed{26} \]

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。