2023 大学入学共通テスト 本試験 数学I/数学IAMathJax

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2023 大学入学共通テスト 本試

数学I,数学IA共通

配点10点

正解と配点

易□ 並□ 難□

【1】

[1] 実数 x についての不等式

|x+ 6| 2

の解は

アイ x ウエ

である.

 よって,実数 a b c d

|( 1-3 )( a-b) (c -d) +6| 2

を満たしているとき, 1-3 は負であることに注意すると, (a- b) (c- d) のとり得る値の範囲は

+ 3 (a -b) (c -d) + 3

であることがわかる.

 特に

(a- b) (c-d )= + 3

であるとき,さらに

(a- c) (b-d )=- 3+3

が成り立つならば

(a- d) (c- b) = + 3

であることが,等式 の左辺を展開して比較することによりわかる.

2023 大学入学共通テスト 本試

数学IA

配点20点

数学I【2】の類題

正解と配点

易□ 並□ 難□

【1】

[2](1) 点 O を中心とし,半径が 5 である円 O がある.この円周上に 2 A B AB =6 となるようにとる.また,円 O の円周上に, 2 A B とは異なる点 C をとる.

(ⅰ)  sin∠ACB = である.また,点 C ∠ACB が鈍角となるようにとるとき, cos∠ACB = である.

(ⅱ) 点 C ▵ABC の面積が最大となるようにとる.点 C から直線 AB に垂直な直線を引き,直線 AB との交点を D とするとき, tan∠OAD = である.また, ▵ABC の面積は セソ である.

  の解答群(同じものを繰り返し選んでもよい.)

0   35 1   34 2   45 3   1 4   43
5   - 35 6   - 34 7   - 45 8   -1 9   - 43

(2) 半径が 5 である球 S がある.この球面上に 3 P Q R をとったとき,これらの 3 点を通る平面 α 上で PQ =8 QR=5 RP=9 であったとする.

 球 S の球面上に点 T を三角 すい TPQR の体積が最大となるようにとるとき,その体積を求めよう.

 まず, cos∠QPR = であることから, ▵PQR の面積は テト である.

 次に,点 T から平面 α に垂直な直線を引き,平面 α との交点を H とする.このとき, PH QH RH の長さについて, が成り立つ.

 以上より,三角錐 TPQR の体積は ニヌ ( ネノ + ) である.

  の解答群

0   PH<QH <RH 1   PH<RH< QH
2   QH<PH< RH 3   QH<RH <PH
4   RH<PH <QH 5   RH<QH <PH
6   PH=QH =RH  

2023 大学入学共通テスト 本試

数学IA

配点15点

数学I【3】の類題

正解と配点

易□ 並□ 難□

【2】

[1] 太郎さんは,総務省が公表している 2020 年の家計調査の結果を用いて,地域による食文化の違いについて考えている.家計調査における調査地点は,都道府県庁所在市および政令指定都市(都道府県庁所在市を除く)であり,合計 52 市である.家計調査の結果の中でも,スーパーマーケットなどで販売されている調理食品の「二人以上の世帯の 1 世帯当たり年間支出金額(以下,支出金額,単位は円)」を分析することにした.以下においては, 52 市の調理食品の支出金額をデータとして用いる.

 太郎さんは調理食品として,最初にうなぎのかば焼き(以下,かば焼き)に着目し,図1のように 52 市におけるかば焼きの支出金額のヒストグラムを作成した.ただし,ヒストグラムの各階級の区間は,左側の数値を含み,右側の数値を含まない.

 なお,以下の図や表については,総務省のWebページをもとに作成している.

2023年大学入学共通テスト数学IA第2問[1]2023100000103の図

図1 かば焼きの支出金額のヒストグラム

(1) 図1から次のことが読み取れる.

・第 1 四分位数が含まれる階級は である.

・第 3 四分位数が含まれる階級は である.

・四分位範囲は

  の解答群(同じものを繰り返し選んでもよい.)

0   1000 以上 1400 未満 1   1400 以上 1800 未満
2   1800 以上 2200 未満 3   2200 以上 2600 未満
4   2600 以上 3000 未満 5   3000 以上 3400 未満
6   3400 以上 3800 未満 7   3800 以上 4200 未満
8   4200 以上 4600 未満 9   4600 以上 5000 未満

  の解答群

0   800 より小さい

1   800 より大きく 1600 より小さい

2   1600 より大きく 2400 より小さい

3   2400 より大きく 3200 より小さい

4   3200 より大きく 4000 より小さい

5   4000 より大きい

(2) 太郎さんは,東西での地域による食文化の違いを調べるために, 52 市を東側の地域 E 19 市)と西側の地域 W 33 市)の二つに分けて考えることにした.

(ⅰ) 地域 E と地域 W について,かば焼きの支出金額の箱ひげ図を,図2,図3のようにそれぞれ作成した.

2023年大学入学共通テスト数学IA第2問[1]2023100000103の図2023年大学入学共通テスト数学IA第2問[1]2023100000103の図

図2 地域 E におけるかば

焼きの支出金額の箱ひげ図

図3 地域 W におけるかば

焼きの支出金額の箱ひげ図

 かば焼きの支出金額について,図2と図3から読み取れることとして,次の 0 3 のうち,正しいものは である.

  の解答群

0  地域 E において,小さい方から 5 番目は 2000 以下である.

1  地域 E と地域 W の範囲は等しい.

2  中央値は,地域 E より地域 W の方が大きい.

3   2600 未満の市の割合は,地域 E より地域 W の方が大きい.

(ⅱ) 太郎さんは,地域 E と地域 W のデータの散らばりの度合いを数値でとらえようと思い,それぞれの分散を考えることにした.地域 E におけるかば焼きの支出金額の分散は,地域 E のそれぞれの市におけるかば焼きの支出金額の偏差の である.

  の解答群

0   2 乗を合計した値

1  絶対値を合計した値

2   2 乗を合計して地域 E の市の数で割った値

3  絶対値を合計して地域 E の市の数で割った値

4   2 乗を合計して地域 E の市の数で割った値の平方根のうち正のもの

5  絶対値を合計して地域 E の市の数で割った値の平方根のうち正のもの

(3) 太郎さんは,(2)で考えた地域 E における,やきとりの支出金額についても調べることにした.

 ここでは地域 E において,やきとりの支出金額が増加すれば,かば焼きの支出金額も増加する傾向があるのではないかと考え,まず図4のように,地域 E における,やきとりとかば焼きの支出金額の散布図を作成した.そして,相関係数を計算するために,表1のように平均値,分散,標準偏差および共分散を算出した.ただし,共分散は地域 E のそれぞれの市における,やきとりの支出金額の偏差とかば焼きの支出金額の偏差との積の平均値である.

2023年大学入試共通テスト【3】2023100000103の図

図4 地域 E における,やきとりと

かば焼きの支出金額の散布図

表1 地域 E における,やきとりとかば焼きの支出金額の平均値,分散,標準偏差および共分散

  平均値 分散 標準偏差 共分散
やきとりの支出金額 2810 348100 590 124000
かば焼きの支出金額 2350 324900 570

 表1を用いると,地域 E における,やきとりの支出金額とかば焼きの支出金額の相関係数は である.

  については,最も適当なものを,次の 0 9 のうちから一つ選べ.

0   -0.62 1   -0.50 2   -0.37 3   -0.19
4   -0.02 5   0.02 6   0.19 7   0.37
8   0.50 9   0.62   

2023 大学入学共通テスト 本試

数学I,IA共通

数学Iは【4】[2]で選択肢はケからテまで

配点15点

正解と配点

易□ 並□ 難□

【2】

[2] 太郎さんと花子さんは,バスケットボールのプロ選手の中には,リングと同じ高さでシュートを打てる人がいることを知り,シュートを打つ高さによってボールの軌道がどう変わるかについて考えている.

 二人は,図1のように座標軸が定められた平面上に,プロ選手と花子さんがシュートを打つ様子を真横から見た図をかき,ボールがリングに入った場合について,後の仮定を設定して考えることにした.長さの単位はメートルであるが,以下では省略する.

シュートの絵(略)

参考図

2023年大学入学共通テスト数学IA【2】[2]2023100000104の図

図1

仮定

・平面上では,ボールを直径 0.2 の円とする.

・リングを真横から見たときの左端を点 A (3.8, 3) 右端を点 B (4.2, 3) とし,リングの太さは無視する.

・ボールがリングや他のものに当たらずに上からリングを通り,かつ,ボールの中心が AB の中点 M (4, 3) を通る場合を考える.ただし,ボールがリングに当たるとは,ボールの中心と A または B との距離が 0.1 以下になることとする.

・プロ選手がシュートを打つ場合のボールの中心を点 P とし, P は,はじめに点 P 0 (0, 3) にあるものとする.また, P0 M を通る,上に凸の放物線を C 1 とし, P C 1 上を動くものとする.

・花子さんがシュートを打つ場合のボールの中心を点 H とし, H は,はじめに点 H 0 (0, 2) にあるものとする.また, H 0 M を通る,上に凸の放物線を C 2 とし, H C 2 上を動くものとする.

・放物線 C 1 C 2 に対して,頂点の y 座標を「シュートの高さ」とし,頂点の x 座標を「ボールが最も高くなるときの地上の位置」とする.

(1) 放物線 C 1 の方程式における x 2 の係数を a とする.放物線 C 1 の方程式は

y=a x2- a x+

と表すことができる.また,プロ選手の「シュートの高さ」は

- a+

である.

 放物線 C 2 の方程式における x 2 の係数を p とする.放物線 C 2 の方程式は

y=p {x- (2- 1 8p ) }2- (16 p-1) 264 p+ 2

と表すことができる.

 プロ選手と花子さんの「ボールが最も高くなるときの地上の位置」の比較の記述として,次の 0 3 のうち,正しいものは である.

  の解答群

0  プロ選手と花子さんの「ボールが最も高くなるときの地上の位置」は,つねに一致する.

1  プロ選手の「ボールが最も高くなるときの地上の位置」の方が,つねに M x 座標に近い.

2  花子さんの「ボールが最も高くなるときの地上の位置」の方が,つねに M x 座標に近い.

3  プロ選手の「ボールが最も高くなるときの地上の位置」の方が M x 座標に近いときもあれば,花子さんの「ボールが最も高くなるときの地上の位置」の方が M x 座標に近いときもある.

(2) 二人は,ボールがリングすれすれを通る場合のプロ選手と花子さんの「シュートの高さ」について次のように話している.

太郎:例えば,プロ選手のボールがリングに当たらないようにするには, P がリングの左端 A のどのくらい上を通れば良いのかな.

花子: A の真上の点で P が通る点 D を,線分 DM A を中心とする半径 0.1 の円と接するようにとって考えてみたらどうかな.

太郎:なるほど. P の軌道は上に凸の放物線で山なりだから,その場合,図2のように, P D を通った後で線分 DM より上側を通るのでボールはリングに当たらないね.花子さんの場合も, H がこの D を通れば,ボールはリングに当たらないね.

花子:放物線 C 1 C 2 D を通る場合でプロ選手と私の「シュートの高さ」を比べてみようよ.

2023年大学入試共通テスト本試験数学IA【2】{2]2023100000104の図

図2

 図2のように, M を通る直線 l が, A を中心とする半径 0.1 の円に直線 AB の上側で接しているとする.また, A を通り直線 AB に垂直な直線を引き, l との交点を D とする.このとき, AD= 315 である.

 よって,放物線 C 1 D を通るとき, C1 の方程式は

y=- セソ (x2 + x) +

となる.

 また,放物線 C 2 D を通るとき,(1)で与えられた C 2 の方程式を用いると,花子さんの「シュートの高さ」は約 3.4 と求められる.

 以上のことから,放物線 C 1 C 2 D を通るとき,プロ選手と花子さんの「シュートの高さ」を比べると, の「シュートの高さ」の方が大きく,その差はボール である.なお, 3= 1.7320508 である.

  の解答群

0  プロ選手 1  花子さん

  については,最も適当なものを,次の 0 3 のうちから一つ選べ.

0  約 1 個分 1  約 2 個分 2  約 3 個分 3  約 4 個分

2023 大学入学共通テスト 本試

数学IA

【3】〜【5】から2題選択

配点20点

正解と配点

易□ 並□ 難□

【3】 番号によって区別された複数の球が,何本かのひもでつながれている.ただし,各ひもはその両端で二つの球をつなぐものとする.次の条件を満たす球の塗り分け方(以下,球の塗り方)を考える.

条件

・それぞれの球を,用意した 5 色(赤,青,黄,緑,紫)のうちのいずれか 1 色で塗る.

1 本のひもでつながれた二つの球は異なる色になるようにする.

・同じ色を何回使ってもよく,また使わない色があってもよい.

2023年大学入試共通テスト本試験数学IA【3】2023100000105の図

A

 例えば図 A では,三つの球が 2 本のひもでつながれている.この三つの球を塗るとき,球 1 の塗り方が 5 通りあり,球 1 を塗った後,球 2 の塗り方は 4 通りあり,さらに球 3 の塗り方は 4 通りある.したがって,球の塗り方の総数は 80 である.

2023年大学入試共通テスト本試験数学IA【3】2023100000105の図

B

2023年大学入試共通テスト本試験数学IA【3】2023100000105の図

C

2023年大学入試共通テスト本試験数学IA【3】2023100000105の図

D

(1) 図 B において,球の塗り方は アイウ 通りある.

(2) 図 C において,球の塗り方は エオ 通りある.

(3) 図 D における球の塗り方のうち,赤をちょうど 2 回使う塗り方は カキ 通りある.

(4) 図 E における球の塗り方のうち,赤をちょうど 3 回使い,かつ青をちょうど 2 回使う塗り方は クケ 通りある.

2023年大学入試共通テスト本試験数学IA【3】2023100000105の図

E

2023年大学入試共通テスト本試験数学IA【3】2023100000105の図

D (再掲)

(5) 図 D において,球の塗り方の総数を求める.

 そのために,次の構想を立てる.

構想

D と図 F を比較する.

2023年大学入試共通テスト本試験数学IA【3】2023100000105の図

F

 図 F では球 3 と球 4 が同色になる球の塗り方が可能であるため,図 D よりも図 F の球の塗り方の総数の方が大きい.

 図 F における球の塗り方は,図 B における球の塗り方と同じであるため,全部で アイウ 通りある.そのうち球 3 と球 4 が同色になる球の塗り方の総数と一致する図として,後の 0 4 のうち,正しいものは である.したがって,図 D における球の塗り方は サシス 通りある.

  の解答群

0 1 2
2023年大学入試共通テスト本試験数学IA【3】2023100000105の図 2023年大学入試共通テスト本試験数学IA【3】2023100000105の図 2023年大学入試共通テスト本試験数学IA【3】2023100000105の図
3 4  
2023年大学入試共通テスト本試験数学IA【3】2023100000105の図 2023年大学入試共通テスト本試験数学IA【3】2023100000105の図  
2023年大学入試共通テスト本試験数学IA【3】2023100000105の図

G

(6) 図 G において,球の塗り方は セソタチ 通りある.

2023 大学入学共通テスト 本試

数学IA

【3】〜【5】から2題選択

配点20点

正解と配点

易□ 並□ 難□

【4】 色のついた長方形を並べて正方形や長方形を作ることを考える.色のついた長方形は,向きを変えずにすき間なく並べることとし,色のついた長方形は 十分じゅうぶん あるものとする.

(1) 横の長さが 462 で縦の長さが 110 である赤い長方形を,図1のように並べて正方形や長方形を作ることを考える.

2023年大学入試共通テスト本試験数学IA【4】2023100000106の図

図1

  462 110 の両方を割り切る素数のうち最大のものは アイ である.

 赤い長方形を並べて作ることができる正方形のうち,辺の長さが最小であるものは,一辺の長さが ウエオカ のものである.

 また,赤い長方形を並べて正方形ではない長方形を作るとき,横の長さと縦の長さの差の絶対値が最小になるのは, 462 の約数と 110 の約数を考えると,差の絶対値が キク になるときであることがわかる.

 縦の長さが横の長さより キク 長い長方形のうち,横の長さが最小であるものは,横の長さが ケコサシ のものである.

(2) 花子さんと太郎さんは,(1)で用いた赤い長方形を 1 枚以上並べて長方形を作り,その右側に横の長さが 363 で縦の長さが 154 である青い長方形を 1 枚以上並べて,図2のような正方形や長方形を作ることを考えている.

2023年大学入試共通テスト本試験数学IA【4】2023100000106の図

図2

 このとき,赤い長方形を並べてできる長方形の縦の長さと,青い長方形を並べてできる長方形の縦の長さは等しい.よって,図2のような長方形のうち,縦の長さが最小のものは,縦の長さが スセソ のものであり,図2のような長方形は縦の長さが スセソ の倍数である.

 二人は,次のように話している.

花子:赤い長方形と青い長方形を図2のように並べて正方形を作ってみようよ.

太郎:赤い長方形の横の長さが 462 で青い長方形の横の長さが 363 だから,図2のような正方形の横の長さは 462 363 を組み合わせて作ることができる長さでないといけないね.

花子:正方形だから,横の長さは スセソ の倍数でもないといけないね.

  462 363 の最大公約数は タチ であり, タチ の倍数のうちで スセソ の倍数でもある最小の正の整数は ツテトナ である.

 これらのことと,使う長方形の枚数が赤い長方形も青い長方形も 1 枚以上であることから,図2のような正方形のうち,辺の長さが最小であるものは,一辺の長さが ニヌネノ のものであることがわかる.

2023 大学入学共通テスト 本試

数学IA

【3】〜【5】から2題選択

配点20点

正解と配点

易□ 並□ 難□

【5】(1) 円 O に対して,次の手順1で作図を行う.

手順1

(Step1) 円 O と異なる 2 点で交わり,中心 O を通らない直線 l を引く.円 O と直線 l との交点を A B とし,線分 AB の中点 C をとる.

(Step2) 円 O の周上に,点 D ∠COD が鈍角となるようにとる.直線 CD を引き,円 O との交点で D とは異なる点を E とする.

(Step3) 点 D を通り直線 OC に垂直な直線を引き,直線 OC との交点を F とし,円 O との交点で D とは異なる点を G とする.

(Step4) 点 G における円 O の接線を引き,直線 l との交点を H とする.

2023年大学入試共通テスト本試験数学IA【4】2023100000107の図

参考図

 このとき,直線 l と点 D の位置によらず,直線 EH は円 O の接線である.このことは,次の構想に基づいて,後のように説明できる.

構想

 直線 EH が円 O の接線であることを証明するためには, ∠OEH= アイ ° であることを示せばよい.

 手順1の(Step1)と(Step4)により, 4 C G H は同一円周上にあることがわかる.よって, ∠CHG= である.一方,点 E は円 O の周上にあることから, = がわかる.よって, ∠CHG= であるので, 4 C G H は同一円周上にある.この円が点 を通ることにより, ∠OEH= アイ ° を示すことができる.

  の解答群

0   B 1   D 2   F 3   O

  の解答群

0   ∠AFC 1   ∠CDF 2   ∠CGH
3   ∠CBO 4   ∠FOG 

  の解答群

0   ∠AED 1   ∠ADE 2   ∠BOE
3   ∠DEG 4   ∠EOH 

  の解答群

0   A 1   D 2   E 3   F

(2) 円 O に対して,(1)の手順1とは直線 l の引き方を変え,次の手順2で作図を行う.

手順2

(Step1) 円 O と共有点をもたない直線 l を引く.中心 O から直線 l に垂直な直線を引き,直線 l との交点を P とする.

(Step2) 円 O の周上に,点 Q ∠POQ が鈍角となるようにとる.直線 PQ を引き,円 O との交点で Q とは異なる点を R とする.

(Step3) 点 Q を通り直線 OP に垂直な直線を引き,円 O との交点で Q とは異なる点を S とする.

(Step4) 点 S における円 O の接線を引き,直線 l との交点を T とする.

 このとき. ∠PTS= である.

 円 O の半径が 5 で, OT=3 6 であったとすると, 3 O P R を通る円の半径は であり, RT= である.

  の解答群

0   ∠PQS 1   ∠PST 2   ∠QPS
3   ∠QRS 4   ∠SRT  

2023 大学入学共通テスト 本試

数学I

配点10点

正解と配点

易□ 並□ 難□

【1】

[2]  U を全体集合とし, A B C U の部分集合とする. U の部分集合 X に対して, X の補集合を X で表す.

(1)  U A B C の関係を図1のように表すと,例えば, A( BC ) A B C の共通部分で, BC は図2の斜線部分なので, A( BC ) は図3の斜線部分となる.

2023年大学入試共通テスト数学I【1】[2]2023100000108の図 2023年大学入試共通テスト数学I【1】[2]2023100000108の図 2023年大学入試共通テスト数学I【1】[2]2023100000108の図

図1

図2

図3

 このとき, (A C ) (B C) の斜線部分である.

  については,最も適当なものを,次の 0 5 のうちから一つ選べ.

0 1 2
2023年大学入試共通テスト数学I【1】[2]2023100000108の図 2023年大学入試共通テスト数学I【1】[2]2023100000108の図 2023年大学入試共通テスト数学I【1】[2]2023100000108の図
3 4 5
2023年大学入試共通テスト数学I【1】[2]2023100000108の図 2023年大学入試共通テスト数学I【1】[2]2023100000108の図 2023年大学入試共通テスト数学I【1】[2]2023100000108の図

(2) 全体集合 U

U={ 0,1,2 ,3,4, 5,6,7 ,8,9 }

とする.また, U の部分集合 A B を次のように定める.

A={ 0,2,3 ,4,6, 8,9} B={ 1,3,5 ,6,7, 9}

(ⅰ) このとき

AB= { , , }

A B= { , , }

である.ただし

< < < <

とする.

(ⅱ)  U の部分集合 C

(A C ) (B C)= A

を満たすとする.このとき,次のことが成り立つ.

A B

AB

  の解答群(同じものを繰り返し選んでもよい.)

0  すべての要素は C の要素である

1  どの要素も C の要素ではない

2  要素には, C の要素であるものと, C の要素でないものがある

2023 大学入学共通テスト 本試

数学I

数学IA【1】[2]の類題

配点30点

正解と配点

易□ 並□ 難□

【2】(1) 点 O を中心とし,半径が 5 である円 O がある.この円周上に 2 A B AB =6 となるようにとる.また,円 O の円周上に, 2 A B とは異なる点 C をとる.

(ⅰ)  sin∠ACB = である.また,点 C ∠ACB が鈍角となるようにとるとき, cos∠ACB = である.

(ⅱ) 点 C ∠ACB が鈍角で BC =5 となるようにとる.このとき, AC= - である.

(ⅲ) 点 C ▵ABC の面積が最大となるようにとる.点 C から直線 AB に垂直な直線を引き,直線 AB との交点を D とするとき, tan∠OAD = である.また, ▵ABC の面積は キク である.

(ⅵ) 点 C を,(ⅲ)と同様に, ▵ABC の面積が最大となるようにとる.このとき, tan∠ACB = である.

 さらに点 C を通り直線 AC に垂直な直線を引き,直線 AB との交点を E とする.このとき, sin∠BCE = である.

 点 F を線分 CE 上にとるとき, BF の長さの最小値は サシ スセ である.

  の解答群(同じものを繰り返し選んでもよい.)

0   35 1   34 2   45 3   1 4   43
5   - 35 6   - 34 7   - 45 8   -1 9   - 43

(2) 半径が 5 である球 S がある.この球面上に 3 P Q R をとったとき,これらの 3 点を通る平面 α 上で PQ =8 QR=5 RP=9 であったとする.

 球 S の球面上に点 T を三角 すい TPQR の体積が最大となるようにとるとき,その体積を求めよう.

 まず, cos∠QPR = であることから, ▵PQR の面積は テト である.

 次に,点 T から平面 α に垂直な直線を引き,平面 α との交点を H とする.このとき, PH QH RH の長さについて, が成り立つ.

 以上より,三角錐 TPQR の体積は ニヌ ( ネノ + ) である.

  の解答群

0   PH<QH <RH 1   PH<RH< QH
2   QH<PH< RH 3   QH<RH <PH
4   RH<PH <QH 5   RH<QH <PH
6   PH=QH =RH  

2023 大学入学共通テスト 本試

数学I

配点20点

数学IA【2】[1]の類題

正解と配点

易□ 並□ 難□

【3】 太郎さんは,総務省が公表している 2020 年の家計調査の結果を用いて,地域による食文化の違いについて考えている.家計調査における調査地点は,都道府県庁所在市および政令指定都市(都道府県庁所在市を除く)であり,合計 52 市である.家計調査の結果の中でも,スーパーマーケットなどで販売されている調理食品の「二人以上の世帯の 1 世帯当たり年間支出金額(以下,支出金額,単位は円)」を分析することにした.以下においては, 52 市の調理食品の支出金額をデータとして用いる.

 太郎さんは調理食品として,最初にうなぎのかば焼き(以下,かば焼き)に着目し,図1のように 52 市におけるかば焼きの支出金額のヒストグラムを作成した.ただし,ヒストグラムの各階級の区間は,左側の数値を含み,右側の数値を含まない.

 なお,以下の図や表については,総務省のWebページをもとに作成している.

2023年大学入学共通テスト数学IA第2問[1]2023100000103の図

図1 かば焼きの支出金額のヒストグラム

(1) 図1から次のことが読み取れる.

・中央値が含まれる階級は である.

・第 1 四分位数が含まれる階級は である.

・第 3 四分位数が含まれる階級は である.

・四分位範囲は

  の解答群(同じものを繰り返し選んでもよい.)

0   1000 以上 1400 未満 1   1400 以上 1800 未満
2   1800 以上 2200 未満 3   2200 以上 2600 未満
4   2600 以上 3000 未満 5   3000 以上 3400 未満
6   3400 以上 3800 未満 7   3800 以上 4200 未満
8   4200 以上 4600 未満 9   4600 以上 5000 未満

  の解答群

0   800 より小さい

1   800 より大きく 1600 より小さい

2   1600 より大きく 2400 より小さい

3   2400 より大きく 3200 より小さい

4   3200 より大きく 4000 より小さい

5   4000 より大きい

(2) 太郎さんは,東西での地域による食文化の違いを調べるために, 52 市を東側の地域 E 19 市)と西側の地域 W 33 市)の二つに分けて考えることにした.

(ⅰ) 地域 E と地域 W について,かば焼きの支出金額の箱ひげ図を,図2,図3のようにそれぞれ作成した.

2023年大学入学共通テスト数学IA第2問[1]2023100000103の図2023年大学入学共通テスト数学IA第2問[1]2023100000103の図

図2 地域 E におけるかば

焼きの支出金額の箱ひげ図

図3 地域 W におけるかば

焼きの支出金額の箱ひげ図

 かば焼きの支出金額について,図2と図3から読み取れることとして,次の 0 3 のうち,正しいものは である.

  の解答群

0  地域 E において,小さい方から 5 番目は 2000 以下である.

1  地域 E と地域 W の範囲は等しい.

2  中央値は,地域 E より地域 W の方が大きい.

3   2600 未満の市の割合は,地域 E より地域 W の方が大きい.

(ⅱ) 太郎さんは,地域 E と地域 W のデータの散らばりの度合いを数値でとらえようと思い,それぞれの分散を考えることにした.地域 E におけるかば焼きの支出金額の分散は,地域 E のそれぞれの市におけるかば焼きの支出金額の偏差の である.

  の解答群

0   2 乗を合計した値

1  絶対値を合計した値

2   2 乗を合計して地域 E の市の数で割った値

3  絶対値を合計して地域 E の市の数で割った値

4   2 乗を合計して地域 E の市の数で割った値の平方根のうち正のもの

5  絶対値を合計して地域 E の市の数で割った値の平方根のうち正のもの

(3) 太郎さんは,(2)で考えた地域 E における,やきとりの支出金額についても調べることにした.

 ここでは地域 E において,やきとりの支出金額が増加すれば,かば焼きの支出金額も増加する傾向があるのではないかと考え,まず図4のように,地域 E における,やきとりとかば焼きの支出金額の散布図を作成した.そして,相関係数を計算するために,表1のように平均値,分散,標準偏差および共分散を算出した.ただし,共分散は地域 E のそれぞれの市における,やきとりの支出金額の偏差とかば焼きの支出金額の偏差との積の平均値である.

2023年大学入試共通テスト【3】2023100000103の図

図4 地域 E における,やきとりと

かば焼きの支出金額の散布図

表1 地域 E における,やきとりとかば焼きの支出金額の平均値,分散,標準偏差および共分散

  平均値 分散 標準偏差 共分散
やきとりの支出金額 2810 348100 590 124000
かば焼きの支出金額 2350 324900 570

(ⅰ) 表1を用いると,地域 E における,やきとりの支出金額とかば焼きの支出金額の相関係数は である.

  については,最も適当なものを,次の 0 9 のうちから一つ選べ.

0   -0.62 1   -0.50 2   -0.37 3   -0.19
4   -0.02 5   0.02 6   0.19 7   0.37
8   0.50 9   0.62   

(ⅱ) 地域 E 19 市それぞれにおける,やきとりの支出金額 x とかば焼きの支出金額 y の値の組を

(x 1,y1 ) (x 2,y 2) (x 19,y 19)

とする.この支出金額のデータを千円単位に変換することを考える.地域 E において千円単位に変換した,やきとりの支出金額 x とかば焼きの支出金額 y の値の組を

(x 1, y1 ) (x 2, y2 ) (x 19, y19 )

とすると

{ xi = xi1000 yi = yi1000 i=1 2 19

と表される.このとき,次のことが成り立つ.

x の分散は となる.

x y の相関係数は, x y の相関係数

  の解答群

0   348100 10002 1   348100 1000 2   348100
3   1000×348100 4   10002 ×348100

  の解答群

0  の 110002 倍となる 1  の 1 1000 倍となる 2  と等しい
3  の 1000 倍となる 4  の 1000 2 倍となる 

2023 大学入学共通テスト 本試

数学I

配点15点

正解と配点

易□ 並□ 難□

【4】

[1]  p を実数とし, f( x)= (x- 2) (x- 8)+ p とする.

(1)  2 次関数 y =f( x) のグラフの頂点の座標は

, イウ +p )

である.

(2)  2 次関数 y =f( x) のグラフと x 軸との位置関係は, p の値によって次のように三つの場合に分けられる.

p> のとき, 2 次関数 y =f( x) のグラフは x 軸と共有点をもたない.

p= のとき, 2 次関数 y =f( x) のグラフは x 軸と点 ( ,0 ) で接する.

p< のとき, 2 次関数 y =f( x) のグラフは x 軸と異なる 2 点で交わる.

(3)  2 次関数 y =f( x) のグラフを x 軸方向に - 3 y 軸方向に 5 だけ平行移動した放物線をグラフとする 2 次関数 y =g( x) とすると

g( x)= x2 - x+p

となる.

 関数 y =|f (x )-g (x ) | のグラフを考えることにより,関数 y =|f (x )-g (x ) | x = で最小値をとることがわかる.

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