大問1(小問集合)
(1)
(√3+2)(√3+1)-9/√3
=3+3√3+2-3√3
=5
(2)
3ab2×(-4a2b)÷2a2b2
=-6ab
(3)
2250×9/10=2025円
(4)
比例定数a=xy=15
(1、15)(3、5)(5、3)(15、1)
反比例は双曲線なので、これらの負も含む。
8個
(5)
2x+y=3 …①
1/2x-(y+2)/6=-5/3 ←6倍
3x-y-2=-10
3x-y=-8 …②
①+②をすると、5x=-5
x=-1
①に代入、y=5
x=-1、y=5
(6)
a2-5a-6
=(a+1)(a-6)
(7)
(x+1)2=3
x+1=±√3
x=-1±√3
(8)
△BFGは3:4:5の直角三角形→BG=5cm
△BGHは直角二等辺だから、1:1:√2よりBH=5√2cm
(9)
同位角で42°を移す。
青線で外角定理→x=42-20=22°
(10)
直角から残りの頂点はABを直径とする円の円周上にある。
また、直角二等辺=左右対称ゆえ、ABの垂直二等分線上にある。
①ABの垂直二等分線②半円
これらの交点とA、Bを結ぶ。
大問2(小問集合2)
(1)①
1:32.0℃は四分位数ではないから不明。×
2:四分位範囲=第3四分位数(Q3)-第1四分位数(Q1)
箱の長さを示し、1973年の四分位範囲は1.5℃程。×
3:1973年のQ1<2023年のQ3×
1973年のQ3>2023年のQ1である。
4:31個のQ3は上位15個の真ん中、上から8番目。
2023年のQ3は35℃を超える→上位8日は35℃超〇
4
②
最小値最大値からア×
Q3は上から8番目、Q1は下から8番目。いずれでも判断できない。
中央値(Q2)は16番目の値→ウは34~35℃×
イ
(2)①
全体は6×6=36通り
和が5→(1、4)(2、3)と逆で4通り。
確率は4/36=1/9
②
全体は36通り。
2数の積が奇数となるのが、36×5/12=15通りになればいい。
【奇数×奇数=奇数】→ABともに奇数の組み合わせが15個
Aの奇数は3個。
Bの奇数は15÷3=5個
(3)
(b、c、dをそれぞれaを用いて表すと、)
b=a+1、c=a+2、d=a+3
bc-ad
=(a+1)(a+2)-a(a+3)
=a2+3a+2-a2-3a
=2
したがって、連続する4つの整数をa、b、c、dとするとき、
bc-adの値は常に2になる。
大問3(関数)
(1)
y=x2に-4を代入。
y=(-4)2=16
(2)
y=x2は下に凸のグラフ。
x=0のとき、最小値y=0
x=-4のとき、最大値y=16
0≦y≦16
(3)
A(-4、16)→B(2、4)
右に6、下に12だから、傾きは-12/6=-2
切片はBから左に2、上に4移動して、4+4=8
y=-2x+8
(4)①
∠BAQ=∠AQPより、錯角が等しいからAB//PQ
PQの傾きは-2
P(t、t2)Q(t+3、(t+3)2)
PとQのx座標の差が3
傾き-2より、y座標の差は6
t2-(t+3)2
=-6t-9=6
t=-5/2
②
台形の面積18、高さ3より、
RP+SQ=18×2÷3=12
各座標をtで示すと上図になる。
RP=(-2t+8)-t2=-t2-2t+8
SQ=-2(t+3)+8-(t+3)2
=-2t-6+8-t2-6t-9=-t2-8t-7
RP+SQ
=(-t2-2t+8)+(-t2-8t-7)
=-2t2-10t+1=12
2t2+10t+11=0
解の公式より、t=(-5±√3)/2
大問4(平面図形)
(1)①
△ABC∽△ACDの証明。
共通角より、∠BAC=∠CAD
仮定より、∠ACB=90°
半円の弧に対する円周角より、∠ADC=90°
∠ACB=∠ADC
2角相等で∽
②
△ABCで三平方→AB=3√2cm
AB:AC=AC:AD
AD=2√3×2√3/3√2=2√2cm
(2)①
△ABCは直角二等辺。
DCに補助線。
△ACDも△BCDも直角二等辺→AD=BD(DはABの中点)
上図のように対称性を利用して移植すると、求積すべき図形は△BCD。
2√3×2√3÷2÷2=3cm2
②
移植した部分は上下対称で等しいから、移植後の回転体(青線)で考える。
小さい円錐と大きい円錐の相似比は1:2
体積比は相似比の3乗→①:⑧
真ん中の円錐は小さい円錐を上下にひっくり返して①
求積すべき立体の体積は⑧-①×2=⑥となる。
2√3×2√3×π×2√3÷3×⑥/⑧=6√3πcm3
@別解@
【パップス・ギュルダンの定理;回転体の体積=断面積×重心の移動距離】
断面積…△BCD=3cm2
重心の距離…△BCDは直角二等辺なので、重心GはDの真下にある。
回転体の体積は、3×2√3π=6√3πcm3
大問5(平面図形2)
(1)
1つの頂点に集まる内角の大きさの合計が360°のとき、隙間なく並べられる。
正n角形の内角の和→180(n-2)
正五角形108°と正六角形120°の内角は覚えておくといい。
ア…360°、イ…108°、ウ…120°
@余談@
360は108の倍数ではないため、正五角形ではうまく並べられない。
(2)
Oは内接円の中心(内心)で、内角60°の二等分線上にある。
青線は1:2:√3の直角三角形→正三角形の1辺は2√3a
正三角形の周の長さは6√3a
正方形の1辺は円の直径2a
正方形の周の長さは8a
内接円の半径aを〇√3とすると正六角形の1辺は②
正六角形の周の長さは、a×②/〇√3×6=4√3a
【6√3a・8a・4√3a】の大小関係を考察する。
4√3a<6√3a
8aはどこに入るか?
√3=1.7320508…(人並におごれや)
4√3≒4×1.73=6.92
6√3≒6.92+2×1.73>8
【4√3a<8a<6√3a】
エ…2√3acm、オ…6√3acm、カ…8acm、キ…4√3acm
ク…4√3a、ケ…8a、コ…6√3a
(3)
周の長さが最小なのは4√3aの正六角形。
サ…3
(4)
針金の長さが共通なので、これをbとする。
1辺の長さは1/3b、高さは√3/6bだから、
面積は1/3b×√3/6b÷2=√3/36b2
(正三角形の面積の公式を用いると、√3/4×(1/3b)2=√3/36b2)
正方形の1辺は1/4b→面積は(1/4b)2=1/16b2
先ほどの正三角形と、正六角形を6等分した1つの正三角形の相似比は2:1
面積比は④:①→正六角形は⑥
√3/36b2×⑥/④=√3/24b2
【√3/36b2・1/16b2・√3/24b2】
太郎と同じ結論になるので、結果だけを示していいが、
比較をするならば分子を√3に統一するのがいい。
16√3≒16×1.73=27.68
分母が最も小さい√3/24b2が最も大きいから、面積が最大となる図形は正六角形。
シ…b
@余談@
周の長さが一定の場合、面積が最大となる図形は円である。
しかし、円を敷き詰めるとスキマができて無駄なスぺースが生じる。
周の長さ(壁をつくるのに必要な材料)を最小に、かつ空間を最大限に使うには、
合同な正六角形を敷き詰めるのが合理的である。このような構造をハニカム構造という。
●講評●
大問1
配点30点。
(4)自然数だと4個だが、整数は負の整数も含む。
(7)展開はしない。
(8)BGとGHが同じ長さに見えないが、ともに5cm。
(10)残りの頂点はABの中点の真上にあると意識する。
大問2
全体的に取りやすい。
(2)②奇数の個数×奇数の個数=15
大問3
(4)①錯角→平行は気づきやすい。
P、Qの座標をtで表し、x座標の差3と傾き-2→y座標の差6で立式。
②方針は立てやすいが処理が大変。
2023年秋田(大問5-Ⅱ)に難度の高い類題がでている(正答率0.0%)
大問4
(2)①中学受験では頻出の形式。経験しておきたい。
②回転体は大きい円錐から小さい円錐2つをくり抜いた形になる。
ギュルダンが光る問題であった。
大問5
今年の鹿児島(大問5)でもハニカムが出題されている。
(1)同じ大きさの角を1ヵ所に並べる。
360の約数でないと重なってしまう。
(2)部分点狙いで食らいつきたい。
内心は角の二等分線上にある(共通辺・半径・接線の長さで3辺相等の合同→対応する角)
正六角形を描いてみる。半径は正三角形の高さにあたる。
(3)ミツバチは正六角形を採用している。
→正六角形が最も周の長さが短い(少ない材料で作れる)…と推測できる。
(4)記述は3つの面積をそれぞれ出して比較すればいい。
最終問題でヘビーだが、部分点狙いで頑張りたい。
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