2019 大学入試センター試験 本試験 数学II・IIBMathJax

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2019 大学入試センター試験 本試

数学II,IIB共通

配点15点

正解と配点

易□ 並□ 難□

【1】

[1] 関数 f (θ )=3 sin2 θ+4 sinθ cosθ -cos2 θ を考える.

(1)  f( 0)= アイ f ( π3 )= + である.

(2)  2 倍角の公式を用いて計算すると, cos2 θ= cos 2θ + となる.さらに, sin2 θ cos 2θ を用いて f (θ ) を表すと

f( θ)= sin2 θ- cos 2θ+

となる.

(3)  θ 0 θπ の範囲を動くとき,関数 f (θ ) のとり得る最大の整数の値 m とそのときの θ の値を求めよう.

 三角関数の合成を用いると,

f( θ)= sin (2θ - π ) +

と変形できる.したがって, m= である.

 また, 0θ π において, f( θ)= となる θ の値は,小さい順に, π π である.

2019 大学入試センター試験 本試

数学II,IIB共通

配点15点

正解と配点

易□ 並□ 難□

【1】

[2] 連立方程式

{ log2 (x+ 2)- 2log4 (y +3) =-1 ( 13 )y -11 ( 13 ) x+1 +6=0

を満たす実数 x y を求めよう.

 真数の条件により, x y のとり得る値の範囲は である. 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,対数 loga b に対し, a を底といい, b を真数という.



 底の変換公式により

log4 (y +3) = log2 (y+ 3)

である.よって, から

y= x+

が得られる.

 次に, t= ( 13 )x とおき, を用いて t の方程式に書き直すと

t2 - トナ t+ ニヌ = 0

が得られる.また, x における x の範囲を動くとき, t のとり得る値の範囲は

< t<

である.

  の範囲で方程式 を解くと, t= となる.したがって,連立方程式 を満たす実数 x y の値は

x=log 3 y= log3

であることがわかる.

2019 大学入試センター試験 本試

数学II,IIB共通

配点30点

正解と配点

易□ 並□ 難□

【2】  p q を実数とし,関数 f( x)= x3+ px2 +qx x =-1 で極値 2 をとるとする.また,座標平面上の曲線 y =f( x) C 放物線 y =-k x2 D 放物線 D 上の点 ( a,-k a2 ) A とする.ただし, k>0 a>0 である.

(1) 関数 f( x) x =-1 で極値をとるので, f ( -1) = である.これと f( -1) =2 により, p= q= ウエ である.よって, f( x) x = で極小値 カキ をとる.

(2) 点 A における放物線 D の接線を l とする. D l および x 軸で囲まれた図形の面積 S a k を用いて表わそう.

  l の方程式は

y= クケ k ax+ ka

と表せる. l x 軸の交点の x 座標は であり, D x 軸および直線 x =a で囲まれた図形の面積は k a である.よって, S= k ソタ a である.

(3) さらに,点 A が曲線 C 上にあり,かつ(2)の接線 l C にも接するとする.このときの(2)の S の値を求めよう.

  A C 上にあるので, k= - である.

  l C の接点の x 座標を b とすると, l の方程式は b を用いて

y= ( b2- ) x- b3

と表される. の右辺を g (x ) とおくと

f( x)- g( x)= (x - ) 2( x+ b )

と因数分解されるので, a=- b となる. の表す直線の傾きを比較することにより, a2 = ノハ である.

 したがって,求める S の値は ヘホ である.

2019 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】 座標平面上に 2 A ( -4,- 1) B ( 2,2 ) がある.

(1)  2 A B を通る直線の方程式は x - y+ = 0 である.

(2) 線分 AB 2 :1 に内分する点の座標は ( , ) で,線分 AB 2 :1 に外分する点の座標は ( , ) である.

(3)  2 A B からの距離の比が 2 :1 である点 P の軌跡を求めよう.

  P の座標を ( x,y ) とすると

( x+4) 2+ (y +1) 2= { (x -2) 2+ (y- 2) 2}

である.この式を整理すると

x2 +y2 - x- y+ =0

となる.よって,求める軌跡は,中心が点 ( , ) 半径が の円である.この円を C とする.

(4) (3)で求めた円 C y 軸との交点の座標は ( 0, ) ( 0, ) である.ただし, < とする.

 点 ( 0, ) ( 0, ) における C の接線をそれぞれ l1 l2 とする. l1 の方程式は y = チツ x+ であり, l2 の方程式は y = x+ である.したがって, y 軸と 2 直線 l1 l2 で囲まれた図形の面積は である.

2019 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】  4 次の整式 P( x) を考える. P( x) x 4 の係数は 1 であり,その他の項の係数は実数であるとする.また, 4 次方程式 P( x)= 0 は実数解 - 1 3 をもち,それ以外の実数解をもたないとする.

 因数定理により, P( x) x + x - で割り切れるから

P( x)= (x+ ) (x - ) (x2 +ax+ b)

と表せる.以下, Q( x)= x2+ ax+b とする.

(1)  4 次方程式 P( x)= 0 は,実数解 - 1 3 の他に,異なる二つの虚数解 α β をもつとする.このとき, α β 2 次方程式 Q (x )=0 の解であるから,解と係数の関係により, α+β = ウエ αβ = である.また, Q( x)= 0 の判別式を D とすると, D=a - b であり, となる. に当てはまるものを,次の 0 2 のうちから一つ選べ.

(2)  4 次方程式 P( x)= 0 は虚数解をもたないとする.このとき, P( x)= 0 - 1 3 のみを解にもつので, Q( x) について,次の三つの場合が考えられる.

Q( x)= x2+ x+ で, Q( x) の値は

Q( x)= x2- x+ で, Q( x) の値は

Q( x)= x2- x- で, Q( x) の値は

ただし, については,当てはまるものを,次の 0 5 のうちから一つずつ選べ.同じものを繰り返し選んでもよい.

0  すべての実数 x で正となる

1   x=- 1 のとき 0 となり,その他の実数 x で正となる.

2   x=3 のとき 0 となり,その他の実数 x で正となる.

3   x=- 1 x =3 のとき 0 となり,その他の実数 x で正となる

4   -1< x<3 を満たす x で正となり,その他の実数 x 0 以下となる.

5   -1< x<3 を満たす x で負となり,その他の実数 x 0 以上となる.

(3) 整式 P( x) がすべての実数 x 0 以上の値をとるとき,因数 x + x - のとる値の正負を考えると

P( x)= x4- x3- x2+ トナ x+

であることがわかる.

2019 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】 初項が 3 公比が 4 の等比数列の初項から第 n 項までの和を S n とする.また,数列 { Tn } は,初項が - 1 であり, {T n} の階差数列が数列 { Sn } であるような数列とする.

(1)  S2 = アイ T2 = である.

(2)  {S n} { Tn } の一般項は,それぞれ

Sn= -

Tn= -n-

である.ただし, については,当てはまるものを,次の 0 4 のうちから一つずつ選べ.同じものを選んでもよい.

(3) 数列 { an } は,初項が - 3 であり,漸化式

na n+1 =4( n+1) an +8T n n=1 2 3

を満たすとする. { an } の一般項を求めよう.

 そのために, bn= an+2 Tn n により定められる数列 { bn } を考える. {b n} の初項は シス である.

  {T n} は漸化式

Tn+ 1= Tn + n + n=1 2 3

を満たすから, {b n} は漸化式

bn +1= bn+ n=1 2 3

を満たすことがわかる.よって, {b n} の一般項は

bn= テト -

である.ただし, については,当てはまるものを,次の 0 4 のうちから一つ選べ.

 したがって, {T n} { bn } の一般項から { an } の一般項を求めると

an= ( n+ ) +

である.

2019 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□

【4】 四角形 ABCD を底面とする四角 すい OABCD を考える.四角形 ABCD は,辺 AD と辺 BC が平行で, AB=CD ∠ABC= ∠BCD を満たすとする.さらに, OA =a OB =b OC =c として

|a | =1 | b | =3 | c | =5 a b =1 b c =3 a c =0

であるとする.

(1)  ∠AOC= アイ ° により,三角形 OAC の面積は である.

(2)  BA BC = オカ | BA |= | BC | = であるから, ∠ABC= ケコサ ° である.さらに,辺 AD と辺 BC が平行であるから, ∠BAD=∠ADC = シス ° である.よって, AD = BC であり

OD =a - b + c

と表される.また,四角形 ABCD の面積は である.

(3) 三角形 OAC を底面とする三角錐 BOAC の体積 V を求めよう.

  3 O A C の定める平面 α 上に,点 H BH a BH c が成り立つようにとる. |BH | は三角錐 BOAC の高さである. H α 上の点であるから,実数 s t を用いて OH= sa +t c の形に表される.

  BH a = BH c = により, s= t= である.よって, | BH |= が得られる.したがって,(1)により, V= であることがわかる.

(4) (3)の V を用いると,四角錐 OABCD の体積は V と表せる.さらに,四角形 ABCD を底面とする四角錐 OABCD の高さは である.

2019 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□

【5】 以下の問題を解答するにあたっては,必要に応じて正規分布表を用いてもよい.

(1) ある食品を摂取したときに,血液中の物質 A の量がどのように変化するか調べたい.食品摂取前と摂取してから 3 時間後に,それぞれ一定量の血液に含まれる物質 A の量(単位は mg )を測定し,その変化量,すなわち摂取後の量から摂取前の量を引いた値を表す確率変数を X とする. X の期待値(平均)は E (X) =-7 標準偏差は σ (X )=5 とする.

 このとき, X2 の期待値は E ( X2) = アイ である.

 また,測定単位を変更して W =1000X とすると,その期待値は E (W )=- 7×10 分散は V (W )= 5 ×10 となる.

(2) (1)の X が正規分布に従うとするとき,物質 A の量が減少しない確率 P (X 0 ) を求めよう.この確率は

P( X0) =P ( X+75 . )

であるので,標準正規分布に従う確率変数を Z とすると,正規分布表から,次のように求められる.

P( Z . ) =0. クケ

 無作為に抽出された 50 人がこの食品を摂取したときに,物質 A の量が減少するか,減少しないかを考え,物質 A の量が減少しない人数を表す確率変数を M とする. M は二項分布 B (50 ,0. クケ ) に従うので,期待値は E (M )= . 標準偏差は σ (M )= . となる.ただし, 0. クケ で求めた小数第 2 位までの値とする.

(3) (1)の食品摂取前と摂取してから 3 時間後に,それぞれ一定量の血液に含まれる別の物質 B の量(単位は mg )を測定し,その変化量,すなわち摂取後の量から摂取前の量を引いた値を表す確率変数を Y とする. Y の母集団分布は母平均 m 母標準偏差 6 をもつとする. m を推定するため,母集団から無作為に抽出された 100 人に対して物質 B の変化量を測定したところ,標本平均 Y の値は - 10.2 であった.

 このとき, Y の期待値は E ( Y) =m 標準偏差は σ ( Y) = . である. Y の分布が正規分布で近似できるとすれば, Z= Y -m . は近似的に標準正規分布に従うとみなすことができる.

 正規分布表を用いて |Z |1.64 となる確率を求めると 0. タチ となる.このことを利用して,母平均 m に対する信頼度 タチ % の信頼区間,すなわち, タチ % の確率で m を含む信頼区間を求めると, となる. に当てはまる最も適当なものを,次の 0 3 のうちから一つ選べ.



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