大学入学共通テスト（数学） 過去問
令和5年度（2023年度）追・再試験
問12 (数学Ⅰ・数学A（第1問） 問12)
問題文
（ フ ）にあてはまるものを次のうちから1つ選べ。
△ABCにおいてBC＝1であるとする。sin∠ABCとsin∠ACBに関する条件が与えられたときの△ABCの辺、角、面積について考察する。
（3）sin∠ABC＝2sin∠ACBを満たす△ABCのうち、面積Sが最大となるものを求めよう。
sin∠ABC＝2sin∠ACBとBC＝1により
cos∠ABC＝（［ タ ］−［ チ ］AB2）／2AB
である。△ABCの面積Sについて調べるために、S2を考える。AB2＝xとおくと
S2＝−（［ ツ ］／［ テト ］）x2＋（［ ナ ］／［ ニ ］）x−（1／16）
と表すことができる。したがって、S2が最大となるのはx＝（ ヌ ）／（ ネ ）のとき、
すなわちAB＝√（ ノ ）／（ ハ ）のときである。S＞0より、このときに面積Sも最大となる。
また、面積Sが最大となる△ABCにおいて、∠ABCは（ ヒ ）で、∠ACBは（ フ ）である。
△ABCにおいてBC＝1であるとする。sin∠ABCとsin∠ACBに関する条件が与えられたときの△ABCの辺、角、面積について考察する。
（3）sin∠ABC＝2sin∠ACBを満たす△ABCのうち、面積Sが最大となるものを求めよう。
sin∠ABC＝2sin∠ACBとBC＝1により
cos∠ABC＝（［ タ ］−［ チ ］AB2）／2AB
である。△ABCの面積Sについて調べるために、S2を考える。AB2＝xとおくと
S2＝−（［ ツ ］／［ テト ］）x2＋（［ ナ ］／［ ニ ］）x−（1／16）
と表すことができる。したがって、S2が最大となるのはx＝（ ヌ ）／（ ネ ）のとき、
すなわちAB＝√（ ノ ）／（ ハ ）のときである。S＞0より、このときに面積Sも最大となる。
また、面積Sが最大となる△ABCにおいて、∠ABCは（ ヒ ）で、∠ACBは（ フ ）である。
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問題
大学入学共通テスト（数学）試験 令和5年度（2023年度）追・再試験 問12（数学Ⅰ・数学A（第1問） 問12） （訂正依頼・報告はこちら）
（ フ ）にあてはまるものを次のうちから1つ選べ。
△ABCにおいてBC＝1であるとする。sin∠ABCとsin∠ACBに関する条件が与えられたときの△ABCの辺、角、面積について考察する。
（3）sin∠ABC＝2sin∠ACBを満たす△ABCのうち、面積Sが最大となるものを求めよう。
sin∠ABC＝2sin∠ACBとBC＝1により
cos∠ABC＝（［ タ ］−［ チ ］AB2）／2AB
である。△ABCの面積Sについて調べるために、S2を考える。AB2＝xとおくと
S2＝−（［ ツ ］／［ テト ］）x2＋（［ ナ ］／［ ニ ］）x−（1／16）
と表すことができる。したがって、S2が最大となるのはx＝（ ヌ ）／（ ネ ）のとき、
すなわちAB＝√（ ノ ）／（ ハ ）のときである。S＞0より、このときに面積Sも最大となる。
また、面積Sが最大となる△ABCにおいて、∠ABCは（ ヒ ）で、∠ACBは（ フ ）である。
△ABCにおいてBC＝1であるとする。sin∠ABCとsin∠ACBに関する条件が与えられたときの△ABCの辺、角、面積について考察する。
（3）sin∠ABC＝2sin∠ACBを満たす△ABCのうち、面積Sが最大となるものを求めよう。
sin∠ABC＝2sin∠ACBとBC＝1により
cos∠ABC＝（［ タ ］−［ チ ］AB2）／2AB
である。△ABCの面積Sについて調べるために、S2を考える。AB2＝xとおくと
S2＝−（［ ツ ］／［ テト ］）x2＋（［ ナ ］／［ ニ ］）x−（1／16）
と表すことができる。したがって、S2が最大となるのはx＝（ ヌ ）／（ ネ ）のとき、
すなわちAB＝√（ ノ ）／（ ハ ）のときである。S＞0より、このときに面積Sも最大となる。
また、面積Sが最大となる△ABCにおいて、∠ABCは（ ヒ ）で、∠ACBは（ フ ）である。
- 鋭角
- 直角
- 鈍角
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この過去問の解説 （1件）
01
AC=2√5/3、AB=√5/3、BC=1ですので、余弦定理により、
AB2=AC2+BC2-2AC・BC・cosACB
5/9=(20/9)+1-2・2√5/3・cosACB
cosACB=2√5/5
三角形の内角の和は180°なので、三角形の角度の範囲は0°以上180°以下です。
したがって、cosACB>0ですので、鋭角であるといえます。
計算を行うと、cosACB>0ですので、鋭角であるといえます。
∠ABCが鈍角であるので、他の2つの角度が鋭角である。というアプローチから考えることも可能です。
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