筑波大学 文系・数学IIまで 数学記述模試 第091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 内分点・内積・三角形の面積(25点)

A(0,0)、B(52,0)、C(0,52)とする。PはABの中点、QはBCをBQ:QC=1:2に内分する点とする。

(1)P,Qの座標を求めなさい。(7点)

(2)ベクトルAPとAQの内積を求めなさい。(7点)

(3)三角形APQの面積を求めなさい。(11点)


第2問 定義域のある二次関数とパラメータ(25点)

\(0\le x\le 52\) で \(f_t(x)=x^2-2tx+676\) 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 非復元抽出の組合せと期待値(25点)

袋に赤玉52個、青玉26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4問 重解を使う三次曲線の面積(25点)

曲線 \(y=f(x)=x^3-2028x\) の \(x=26\) 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 内分点・内積・三角形の面積

(1)

中点は両端の座標の平均。内分点は2B+Cを3で割る。

\[ \boxed{P=(26,0),\quad Q=(\frac{104}{3},\frac{52}{3})} \]

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)

始点Aは原点なので位置ベクトル同士の内積を計算する。

\[ \boxed{\frac{2704}{3}} \]

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)

APを底辺にし、Qのy座標を高さにして面積を求める。

\[ \boxed{\frac{676}{3}} \]

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 \(f_t(x)=(x-t)^2+676-t^2\)。頂点が区間の左側・内部・右側にある場合に分ける。

\[ \boxed{\min f_t=\begin{cases}676&t\le0\\676-t^2&0<t<52\\3380-104t&t\ge52\end{cases}} \]

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 \(-26\le t\le 26\) 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。

\[ \boxed{t\le26} \]

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 \(t>26\) または \(t<-26\)。解の積が正で、区間が非負なので \(t>26\) が必要。頂点が区間内にあり、\(f_t(0)>0\)、\(f_t(52)\ge0\) なら2解とも区間内。右端での値は \(3380-104t\)。

\[ \boxed{26<t\le \frac{65}{2}} \]

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 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。

\[ \boxed{\frac{663}{1463}} \]

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4問 重解を使う三次曲線の面積

(1)

\(f'(26)=0\) なので \(l:y=-35152\)。差は \((x-26)^2(x+52)\)。接点の横座標は2重の根となる。

\[ \boxed{(-52,-35152),\quad(26,-35152)} \]

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)

区間 \([-52,26]\) では差は非負。

\[ S=\int_{-52}^{26}(x^3-2028x+35152)\,dx \]

。原始関数は \\(x^4/4-1014x^2+35152x\\)。

\[ \boxed{3084588} \]

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

\[ \int_0^{26}(f(x)+35152)\,dx=342732 \]

。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。