2009 大学入試センター試験 本試験 数学II・数学IIBMathJax

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2009 大学入試センター試験 本試

数学II・数学IIB共通問題

配点15点

正解と配点

易□ 並□ 難□

【1】

〔1〕  x2 y2 8x y 16 のとき, z=log 2 x+ log2 y の最大値を求めよう.

  s=log 2x t=log 2y とおくと, s t s+ t のとり得る値の範囲はそれぞれ

s t s+t

となる.また

z= s+ t

が成り立つから, z s = t= のとき最大値 をとる.したがって, z x = y= のとき最大値 をとる.

2009 大学入試センター試験 本試

数学II・数学IIB共通問題

配点15点

正解と配点

易□ 並□ 難□

【1】

〔2〕  0θ <2 π の範囲で

5sin θ- 3cos 2 θ=3 (*)

を満たす θ について考えよう.

 方程式(*)を sin θ を用いて表すと

sin2 θ+ 5sin θ- =0

となる.したがって, -1 sinθ 1 より

sinθ =

であり, 0θ <2 π の範囲でこの等式を満たす θ のうち,小さい方を θ1 大きい方を θ 2 とすると

cosθ 1= cos θ2 =

である.

  θ1 について不等式 が成り立つ. に当てはまるものを,次の 0 5 のうちから一つ選べ.

ただし,必要ならば,次の値

cos π5= 1+ 54 cos π 12= 6+ 2 4

を用いてもよい.

 さらに,不等式 n θ1 >θ 2 を満たす自然数 n のうち最小のものは である.

2009 大学入試センター試験 本試

数学II・数学IIB共通

配点30点

正解と配点

易□ 並□ 難□

【2】 放物線 y= 2x 2 C (1 ,-2 ) A とする.

 点 Q (u ,v) に関して,点 A と対称な点を P (x ,y) とすると

u= x+ v= y -

が成り立つ. Q C 上を動くときの点 P の軌跡を D とすると, D は放物線

y=x 2+ x+

である.

 二つの放物線 C D の交点を R S とする.ただし, x 座標の小さい方を R とする.点 R S x 座標はそれぞれ キク で,点 R S における放物線 D の接線の方程式はそれぞれ

y= y= x-

である.

  P を放物線 D 上の点とし, P x 座標を a とおく. P から x 軸に引いた垂線と放物線 C との交点を H とする. キク <a< のとき,三角形 PHR の面積 S (a )

S(a )= 1 ( a 3+ a2+ a+ )

と表される. S( a) a= のとき,最大値をとる.

  a= のとき,直線 HR と放物線 D の交点のうち, R と異なる点の x 座標は である.このとき, x の範囲で,放物線 D と直線 PH および直線 HR で囲まれた図形の面積は ナニヌ ネノ である.

2009 大学入試センター試験 本試

数学II

配点20点

正解と配点

易□ 並□ 難□

【3】 座標平面において,原点 O を中心とする半径 1 の円 C 1 上の 2 P Q に対して,線分 PQ 上の点 N PN :NQ= 4:1 となるようにとる.ただし, P Q が一致するときは, N P Q と同じ点とする.

(1) 点 P Q の座標をそれぞれ (cos α, sinα ) ( cosβ ,sin β) とする.ここで, 0α <2 π 0 β 2π とする.このとき,点 N の座標 (X ,Y)

X= cos α+ cos β Y= sin α+ sin β

で与えられ

X2+ Y2= カキ cos( α-β )+ クケ コサ

となるので,点 P Q を円 C 1 上で動かすとき, X2 +Y2 のとり得る値の範囲は

スセ X 2+ Y2 1

である.

(2) 点 P Q を円 C 1 上で動かしたとき,点 N は不等式

スセ x 2+y 21 (*)

が表す領域全体を動くことを示そう.

 点 Q (cos β, sinβ ) を固定し,点 P C 1 上で 1 周させたとき,点 N の軌跡は,点

T ( cosβ , sin β)

を中心とする半径 の円 C 2 である.

 さらに,点 Q C 1 上で 1 周させたとき, T は原点を中心とする半径 の円上を 1 周する.したがって,点 Q C 1 上で 1 周させたとき,円 C 2 が通過してできる図形は,上の不等式(*)が表す領域と一致する.

2009 大学入試センター試験 本試

数学II

配点20点

正解と配点

易□ 並□ 難□

【4】  P( x) 3 次の整式とし, a b c は実数であり, a0 とする. P( x) 5 a x2 -bx +c で割ったとき,商は - x+2 で,余りは 2 x- 4 であるとする.

(1)  P( x) x - で割り切れる.その商は

イウエ x2+ x- +

である.

 また, P( x) (5 x-2 ) (x -1) で割ったときの余りが 4 x であるとすると, b c a を用いて

b= a- c= a +

と表される.

 以下では b = a- c = a+ とする.

(2)  3 次方程式 P (x )= 0 0 と異なる三つの解をもつとき,それら三つの解の逆数の和は a を用いて表すと

4- a-

である.

(3)  3 次方程式 P (x )= 0 の一つの解の逆数が 1 +k i k は正の実数)であるとする.このとき,三つの解の逆数の和は であり, a の値は となる.したがって, k の値は である.

2009 大学入試センター試験 本試

数学IIB

選択問題

配点20点

正解と配点

易□ 並□ 難□

【3】  {an } を初項 a 1 1 で公比が 13 の等比数列とする.数列 { an } の偶数番目の項を取り出して,数列 { bn } b n=a 2n n=1 2 3 で定める. Tn = k =1n bk とおく.

(1)  {bn } も等比数列であり,その初項は 公比は である.したがって

Tn= ( 1- n )

である.また,積 b 1 b2 b n を求めると

b1 b2 b n= n2

となる.

(2) 次に,数列 {c n} c n=2 n bn n= 1 2 3 で定め, Un = k =1n ck とおく.

cn+ 1- cn= bn n= 1 2 3

が成り立つから

k =1n ( c k+1 -c k)= Tn

である.また,この左辺の和をまとめ直すと, Un c n+1 c1 を用いて

k= 1n ( ck +1 -ck ) = U n+ c n+1 - c 1

と表される.

  より

Un= タチ ツテ - トナ n+ ニヌ ツテ 1 n

となる.

2009 大学入試センター試験 本試

数学IIB

選択問題

配点20点

正解と配点

易□ 並□ 難□

2009年センター試験本試験【4】の図

【4】  O を原点とする座標空間における 5 点を A (0 ,0, 1) B (1 ,0, 0) C (0 ,2, 0) D (-1 ,0, 0) E (0 ,-2 ,0 ) とする.ひし形 BCDE を底面とする四角 すい A -BCDE と,平面 ABC に平行な平面との共通部分について考える.

(1)  BC BA = であり,三角形 ABC の面積は である.

(2)  u =BA v = BE とおく. 0<a <1 とし,点 B 1 を線分 BE a :(1- a) に内分する点とすると, B B1 = v である.点 A 1

OA 1 =OA + BB 1

で定め,線分 A 1B 1 と線分 AE が交わることを示そう. A1 B1 上の点 P は, 0b 1 を満たす b を用いて

OP =OB + b u + v

と表される.また, AE 上の点 Q は, 0c 1 を満たす c を用いて

OQ =OB + u +( -c) v

と表される.

  P Q b = = クケ + 1 のとき一致するから,線分 A1 B1 AE は, AE : (1 - ) に内分する点で交わることがわかる.この点を E 1 とする.

 点 C 1

OC 1 =OC + BB 1

で定めると,同様に考えることにより,線分 A 1C 1 と線分 AD も, AD : (1- ) に内分する点で交わることがわかる.この点を D 1 とすると

D1 E1 = DE

であり,三角形 A 1B 1C 1 は三角形 ABC と平行であるから,四角形 B 1C 1D 1E 1 の面積は

( - )

である.

 また

| B1 D1 |= a2 - a+

である.

2009 大学入試センター試験 本試

数学IIB

選択問題

配点20点

正解と配点

易□ 並□ 難□

  1 回目 2 回目
番号 数学英語数学 英語
1 40 43 60 54
2 63 55 61 67
3 59B 56 60
4 35 64 60 71
5 43 36C 80
1A 48D 50
2 51 46 54 57
3 57 71 59 40
4 32 65 49 42
5 34 50 57 69
平均値 45.0 E 58.9 59.0

【5】 右の表は, 10 名からなるある少人数クラスをⅠ班とⅡ班に分けて, 100 点満点で 2 回ずつ実施した数学と英語のテストの得点をまとめたものである.ただし,表中の平均値はそれぞれ 1 回目と 2 回目の数学と英語のクラス全体の平均値を表している.また,A ,B ,C ,D の値はすべて整数とする.

 以下,小数の形で解答する場合は,指定された けた 数の一つ下の桁を四捨五入し,解答せよ.途中で割り切れた場合は,指定された桁まで 0 にマークすること.

(1)  1 回目の数学の得点について,Ⅰ班の平均値は アイ . 点である.また,クラス全体の平均値は 45.0 点であるので,Ⅱ班の 1 番目の生徒の数字の得点 A は エオ 点である.

(2) Ⅱ班の 1 回目の数学と英語の得点について,数学と英語の分散はともに 101.2 である.したがって,相関係数は . キク である.

(3)  1 回目の英語の得点について,Ⅰ班の 3 番目の生徒の得点 B の値がわからないとき,クラス全体の得点の中央値 M の値として 通りの値があり得る.

 実際は, 1 回目の英語の得点のクラス全体の平均値 E が 54.0 点であった.したがって,B は コサ 点と定まり,中央値 M シス . 点である.

(4)  2 回目の数学の得点について,Ⅰ班の平均値はⅡ班の平均値より 4.6 点大きかった.したがって,Ⅰ班の 5 番目の生徒の得点 C からⅡ班の 1 番目の生徒の得点 D を引いた値は 点である.

(5)  1 回目のクラス全体の数学と英語の得点の相関図(散布図)は, であり, 2 回目のクラス全体の数学と英語の得点の相関図は, である.また, 1 回目のクラス全体の数学と英語の得点の相関係数を r 1 2 回目のクラス全体の数学と英語の得点の相関係数を r 2 とするとき,値の組 (r 1, r2 ) として正しいのは である. に当てはまるものを,それぞれ次の 0 3 のうちから一つずつ選べ.

0 1
2009年センター試験本試験数学IIB【5】の図 2009年センター試験本試験数学IIB【5】の図
2 3
2009年センター試験本試験数学IIB【5】の図 2009年センター試験本試験数学IIB【5】の図

 また, に当てはまるものを,次の 0 3 のうちから一つ選べ.

(6)  2 回目のクラス全体 10 名の英語の得点について,採点基準を変更したところ,得点の高い方から 2 名の得点が 2 点ずつ下がり,得点の低い方から 2 名の得点が 2 点ずつ上がったが,その他の 6 名の得点に変更は生じなかった.このとき,変更後の平均値は する.また,変更後の分散は する. に当てはまるものを,それぞれ次の 0 2 のうちから一つずつ選べ.



2009 大学入試センター試験 本試

数学IIB

選択問題

配点20点

正解と配点

易□ 並□ 難□

【6】  p q を異なる自然数とする.このとき,与えられた自然数 d について, d 以下の自然数 k のうちで

k=m p+n q m n 0 以上の整数) (*)

のように表すことができるものを小さい順にすべて列挙し,最後にその個数を表示したい.そのために次のような〔プログラム〕を作った.ここで,INT(X) は X を越えない最大の整数を表す関数である.

〔プログラム〕

(1) 〔プログラム〕の に当てはまるものを,それぞれ次の 0 b のうちから一つずつ選べ.

 また, に当てはまるものを,次の 0 5 のうちから一つ選べ.

(2) 〔プログラム〕を実行し,変数 P ,Q ,D にそれぞれ 3 ,7 ,15 を入力したとき,整数の列

3 7 9 カキ 12 13 14 15

に続いて

総数 =9

が出力される.また,変数 P ,Q ,D にそれぞれ 3 ,7 ,100 を入力したとき,整数の列に続いて

総数 = クケ

が出力される.

 〔プログラム〕を部分的に変更して,次のような 2 種類のプログラムを作る.

(3) 式(*)のように表すことができないような d 以下の自然数 k を小さい順にすべて列挙し,最後にその個数を表示したい.そのためには,〔プログラム〕の 150 行および 180 行にある に置き換えるとともに,200 行を削除すればよい. に当てはまるものを,次の 0 5 のうちから一つ選べ.

(4) 自然数 k に対して,式(*)を満たす組 (m ,n) の個数を v k とする. d 以下の各自然数 k について v k を出力し,最後に総数として和 v 1+ +vd の値を表示したい.そのためには,〔プログラム〕の 150 行を

150 

のように変更し,180 行の に置き換えて,200 行を削除する.さらに 210 行および 220 行を

に変更すればよい. に当てはまるものを,それぞれ次の 0 8 のうちから一つずつ選べ.



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