共通テスト(数学) 過去問
令和7年度(2025年度)本試験
問32 (数学Ⅰ・数学A(第3問) 問3)

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問題

共通テスト(数学)試験 令和7年度(2025年度)本試験 問32(数学Ⅰ・数学A(第3問) 問3) (訂正依頼・報告はこちら) (新しいタブで開く)

6点A,B,C,D,E,Fを頂点とし、三角形ABCとDEF,および四角形ABED,ACFD,BCFEを面とする五面体がある。ただし、直線ADとBEは平行でないとする。

以下では、例えば、面ABCを含む平面を平面ABC,面ABEDを含む平面を平面ABED,などということにする。

(2)五面体において、面ABCは一辺の長さが3の正三角形であり

AD=7,BE=11,CF=17,DE=9

であるとする。

また、6点A,B,C,D,E,Fはある一つの球面上にあるとし、その球面をSとする。直線ADとBEの交点をPとする。

(ⅰ)平面ABEDと球面Sが交わる部分は円であり、4点A,B,E,Dはその円周上にある。このことから、三角形PABとPEDは相似であることがわかり、その相似比は1:( ウ )である。したがって

( ウ )PA=PB+( エオ )

( ウ )PB=PA+( カ )

が成り立つ。よって

PA=( キ )、PB=( ク )

となる。

( ウ )にあてはまるものを1つ選べ。

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この過去問の解説 (3件)

01

(6点A,B,C,D,E,Fはある一つの球面上にあるとし、その球面をSとする。)

 

立体的に考えようとすると難しいですね。

△PABと△PEDの相似比がわかればよいわけですから、今回は平面的に考えましょう。

選択肢1. 3

△PAB∽△PED

AB:ED=3:9=1:3

 

よって△PABと△PEDの相似比は1:3です。

したがって、答えは(ウ)=3 です。

まとめ

視点を変えてみましょう。

参考になった数0

02

問題で与えられている4点A,B,E,Dを含む円を作図すると以下のようになります。

問題から、△PAB∽△PEDとなり、

相似比はAB:ED=3:9つまり、1:3になります。

選択肢1. 3

この選択肢が正解です。

まとめ

この分野に関しては中学校知識も必要になってくるので、そちらも復習をしていきましょう。

参考になった数0

03

前問までで、直線ADとBEは点Pで交わることが分かっていました。
今回は、その点Pを使って、平面ABEDの中で図形を見ます。

また、4点 A、B、E、D は同じ円周上にあるので、四角形ABEDは円に内接する四角形です。
このことから、問題文の通り、三角形PABとPEDは相似になります。

選択肢1. 3

面ABCは、一辺の長さが3の正三角形なので、

AB=3です。

また、問題文よりDE=9です。

 

三角形PABとPEDが相似なら、対応する辺の比はすべて同じです。
ここで、AB と DE が対応しているので、

PAB:PED=AB:DE=3:9=1:3

となります。

したがって、相似比は1:3です。

よって、(ウ)に当てはまるものは 3 です。

参考になった数0

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