共通テスト(数学) 過去問
令和4年度(2022年度)本試験
問11 (数学Ⅰ・数学A(第1問) 問11)

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問題

共通テスト(数学)試験 令和4年度(2022年度)本試験 問11(数学Ⅰ・数学A(第1問) 問11) (訂正依頼・報告はこちら)

以下( ニヌ/ネ ),( ノ/ハ )に当てはまるものを選べ。

外接円の半径が3である△ABCを考える。点Aから直線BCに引いた垂線と直線BCとの交点をDとする。

(2)2辺AB,ACの長さの間に2AB+AC=14の関係があるとする。
このとき、ABの長さのとり得る値の範囲は( ト )≦AB≦( ナ )
であり

AD=( ニヌ/ネ )AB2+( ノ/ハ )AB

と表せるので、ADの長さの最大値は( ヒ )である。
  • ニヌ/ネ:−1/3  ノ/ハ:7/3
  • ニヌ/ネ:−2/3  ノ/ハ:7/3
  • ニヌ/ネ:−1/3  ノ/ハ:6/3
  • ニヌ/ネ:−3/3  ノ/ハ:6/3

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この過去問の解説 (2件)

01

前問までで使った大事な関係は次の2つです。

・外接円の半径が3なので、正弦定理より 2R=6

・高さは AD=AB×sin∠ABC

 

さらに、正弦定理から

AC=6sin∠ABC

なので、

sin∠ABC=AC/6

です。
したがって、

AD=AB×AC/6

となります。

ここで、条件 2AB+AC=14 を使って AC=14−2AB と直せば、ADをABだけの式で表せます。

選択肢1. ニヌ/ネ:−1/3  ノ/ハ:7/3

ABを x とおくと、

AC=14−2x

です。

前問までの関係
AD=AB×AC/6
に代入すると、

AD=x(14−2x)/6

です。

これを整理すると、

AD=(14x−2x2)/6
=(7x−x2)/3
=−(1/3)x2+(7/3)x

です。

ABをそのまま使って書けば、

AD=−(1/3)AB2+(7/3)AB

となります。

参考になった数0

02

外接円に接する三角形の各辺の長さは、直径以下であることから

AB≦6

BC≦6

AC≦6

が成り立ちます。

また、2AB+AC=14より

AC=14-2AB≦6

↔14-6≦2AB

↔8≦2AB

↔4≦AB

これとAB≦6より

4≦AB≦6

が成り立ちます。

選択肢1. ニヌ/ネ:−1/3  ノ/ハ:7/3

正解です。

選択肢2. ニヌ/ネ:−2/3  ノ/ハ:7/3

不正解です。

選択肢3. ニヌ/ネ:−1/3  ノ/ハ:6/3

不正解です。

選択肢4. ニヌ/ネ:−3/3  ノ/ハ:6/3

不正解です。

まとめ

正弦定理を用いて展開していくことがpointです。

参考になった数0