筑波大学 文系・数学IIまで 数学記述模試 第014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 円と直線の交点数・弦の長さ(25点)

円 \\(x^2+y^2=121\\) と直線 \(y=x+a\) を考える。

(1)共有点をもつaの範囲を求めなさい。(7点)

(2)接するときのaと接点を求めなさい。(7点)

(3)2交点を結ぶ弦の長さをaで表し、最大値を求めなさい。(11点)


第2問 定義域のある二次関数とパラメータ(25点)

\(0\le x\le 22\) で \(f_t(x)=x^2-2tx+121\) とする。\(t\) は実数である。

(1)最小値を、パラメータの範囲で場合分けして求めなさい。(7点)

(2)定義域内のすべての値で関数値が非負になる条件を求めなさい。(7点)

(3)方程式 \(f_t(x)=0\) が定義域内に異なる2つの解をもつ条件を求めなさい。(11点)


第3問 集合の包含と人数の計算(25点)

55人のクラスで、集合Aの人数は33人、集合Bは22人、両方に属する人数は11人とする。

(1)少なくとも一方に属する人数を求めなさい。(7点)

(2)どちらにも属さない人数を求めなさい。(7点)

(3)一方だけに属する人数を求めなさい。(11点)


第4問 等比数列と奇数番目の項の和(25点)

初項11、公比2の等比数列をaₙとする。

(1)一般項を求めなさい。(7点)

(2)初項から第n項までの和を求めなさい。(7点)

(3)最初のn個の奇数番目の項の和を求めなさい。(11点)


解答・解説

第1問 円と直線の交点数・弦の長さ

(1)

代入すると \\(2x^2+2ax+a^2-121=0\\)。判別式を0以上にする。

\[ \boxed{-11\sqrt2\le a\le11\sqrt2} \]

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)

判別式が0のときx=−a/2、y=a/2となる。

\[ \boxed{a=\pm11\sqrt2,\quad P=(-a/2,a/2)} \]

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)

原点から直線までの距離は|a|/√2。弦の中点までの距離と半径で直角三角形を作る。

\[ \boxed{L=\sqrt{484-2a^2},\quad\max L=22\ (a=0)} \]

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 定義域のある二次関数とパラメータ

(1)

平方完成すると \(f_t(x)=(x-t)^2+121-t^2\)。頂点が区間の左側・内部・右側にある場合に分ける。

\[ \boxed{\min f_t=\begin{cases}121&t\le0\\121-t^2&0<t<22\\605-44t&t\ge22\end{cases}} \]

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)

前問の最小値を0以上にする。内部の場合は \(-11\le t\le 11\) だが \(t>0\) との共通範囲をとる。右側の場合は条件を満たさない。

\[ \boxed{t\le11} \]

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)

判別式より \(t>11\) または \(t<-11\)。解の積が正で、区間が非負なので \(t>11\) が必要。頂点が区間内にあり、\(f_t(0)>0\)、\(f_t(22)\ge0\) なら2解とも区間内。右端での値は \(605-44t\)。

\[ \boxed{11<t\le \frac{55}{4}} \]

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 集合の包含と人数の計算

(1)

AとBの人数の和では共通部分を2回数えるため1回分引く。

\[ \boxed{44} \]

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)

全体から和集合の人数を引く。

\[ \boxed{11} \]

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)

和集合から共通部分を引く。

\[ \boxed{33} \]

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 等比数列と奇数番目の項の和

(1)

初項に公比のn−1乗を掛ける。

\[ \boxed{a_n=11\cdot2^{n-1}} \]

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)

和に公比を掛けて元の和を引くと、中間の項が消える。

\[ \boxed{S_n=11(2^n-1)} \]

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)

奇数番目の項の列は初項が同じで公比4の等比数列となる。

\[ \boxed{T_n=\frac{11}{3}(4^n-1)} \]

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。