大学入学共通テスト(数学) 過去問
令和4年度(2022年度)本試験
問55 (数学Ⅰ・数学A(第5問) 問8)

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問題

大学入学共通テスト(数学)試験 令和4年度(2022年度)本試験 問55(数学Ⅰ・数学A(第5問) 問8) (訂正依頼・報告はこちら)

以下( ツテ/トナ )に当てはまるものを選べ。

△ABCの重心をGとし、線分AG上で点Aとは異なる位置に点Dをとる。直線AGと辺BCの交点をEとする。また、直線BC上で辺BC上にはない位置に点Fをとる。直線DFと辺ABの交点をP,直線DFと辺ACの交点をQとする。

(2)AB=9,BC=8,AC=6とし、(1)と同様に、点Dは線分AGの中点であるとする。ここで、4点B,C,Q,Pが同一円周上にあるように点Fをとる。

このとき、AQ=( コ/サ )APであるから

AP=( シス/セ ),AQ=( ソタ/チ )

であり

CF=( ツテ/トナ )

である。
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この過去問の解説 (3件)

01

前問までを簡潔にまとめます。

4点B,C,P,Qが同一円周上より、

AB×AP=AC×AQで、

AB=9、AC=6からAQ=(3/2)APでした。

さらに一直線の条件(P,D,Qが一直線)からAP=13/6が出て、

したがってAQ=13/4でした。

 

したがって

BP=AB−AP=9−(13/6)=41/6

QC=AC−AQ=6−(13/4)=11/4
となります。

 

△ABCにおいて、一直線上に P(AB上)・Q(AC上)・F(BCの延長上) があるので、

(FがBCの外側にあるときの形として)
(BP/PA)×(AQ/QC)=BF/FC

が成り立ちます。

今の値を代入すると

BP/PA=(41/6)/(13/6)=41/13

AQ/QC=(13/4)/(11/4)=13/11

よって
BF/FC=(41/13)×(13/11)=41/11 です。

 

FはBCの外側なので、B–C–Fの順になり、
BF=BC+CF=8+CFFC=CF です。

したがって、
BF/FC=(8+CF)/CF=41/11

これを解くと、
11(8+CF)=41CF
88+11CF=41CF
88=30CF
CF=88/30=44/15 になります。

選択肢3. 44/15

正解です。

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02

しっかりと図を書いて、これまでに分かった辺の長さは

図にまとめるなどして、見通しを立てていきましょう。

選択肢3. 44/15

メネラウスの定理より、

ED/DA × AP/PB × FB/FE =1

ED/DA=2を代入すると、

2× AP/PB × FB/FE =1

BP/AP = 2×BF/FE

 

今、AP=13/6だったので、

BP=9 - 13/6 =41/6

これをこれを上の式に代入して、

41/13 = 2×BF/FE

ここで、CF=xとおくと、

BF=8+x、EF=4+xとなります。

これを代入して、式変形すると、

41(4+x)=26(8+x)

15x=44

x=44/15となります。

 

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03

図形の性質の問題です。

 

公式自体は難しくないので、慣れないうちはきちんと図形を書いて、

視覚的に間違いがないか確かめるようにしましょう。

選択肢3. 44/15

前問より、

CQ/AQ=2CF/EF

(6-13/4)/(13/4)=2CF/(4+CF)

11/4×4/13×(4+CF)=2CF

11/13×4+11CF/13=2CF

15/13CF=44/13

CF=44/15となります。

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