大学入学共通テスト(数学) 過去問
令和7年度(2025年度)追・試験
問8 (数学Ⅰ・数学A(第1問) 問8)
問題文
水平な地面の上空を飛行機Pが飛んでおり、太郎さんはその地面上の点Oから飛行機Pを見ている。以下では、目の高さと飛行機Pの大きさは無視して考える。飛行機Pから地面に下ろした垂線と地面との交点をQとするとき、∠POQを飛行機Pを見上げる角といい、線分PQの長さを飛行機Pの高さという。飛行機Pは、高さと速さを一定に保ちながらまっすぐに飛んでいるものとする。
ある時刻に、飛行機Pを見上げる角が45°であったとし、そのときの飛行機Pの位置をA、点Aから地面に下ろした垂線と地面との交点をBとする。また、その140秒後に、飛行機Pを見上げる角が30°であったとし、そのときの飛行機Pの位置をC、点Cから地面に下ろした垂線と地面との交点をDとする。さらに、∠BOD=150°であったとする。
飛行機Pが点Aから点Cまで線分AC上を飛ぶ間における、飛行機Pを見上げる角∠POQの大きさについて考察しよう。
(1)飛行機Pの高さをhとする。
(ⅱ)飛行機Pが点Aを通過してから70秒後の位置にあるとき
OQ=h/( ト )
である。また、このときの∠POQの大きさは( ナ )である。
( ト )にあてはまるものを一つ選べ。
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問題
大学入学共通テスト(数学)試験 令和7年度(2025年度)追・試験 問8(数学Ⅰ・数学A(第1問) 問8) (訂正依頼・報告はこちら)
水平な地面の上空を飛行機Pが飛んでおり、太郎さんはその地面上の点Oから飛行機Pを見ている。以下では、目の高さと飛行機Pの大きさは無視して考える。飛行機Pから地面に下ろした垂線と地面との交点をQとするとき、∠POQを飛行機Pを見上げる角といい、線分PQの長さを飛行機Pの高さという。飛行機Pは、高さと速さを一定に保ちながらまっすぐに飛んでいるものとする。
ある時刻に、飛行機Pを見上げる角が45°であったとし、そのときの飛行機Pの位置をA、点Aから地面に下ろした垂線と地面との交点をBとする。また、その140秒後に、飛行機Pを見上げる角が30°であったとし、そのときの飛行機Pの位置をC、点Cから地面に下ろした垂線と地面との交点をDとする。さらに、∠BOD=150°であったとする。
飛行機Pが点Aから点Cまで線分AC上を飛ぶ間における、飛行機Pを見上げる角∠POQの大きさについて考察しよう。
(1)飛行機Pの高さをhとする。
(ⅱ)飛行機Pが点Aを通過してから70秒後の位置にあるとき
OQ=h/( ト )
である。また、このときの∠POQの大きさは( ナ )である。
( ト )にあてはまるものを一つ選べ。
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この過去問の解説 (1件)
01
空欄(セ)、(ソ)
空欄(タ)〜(テ)
飛行機の速度は、
飛行機の速度=AC/ACにかかる時間=√(7)h/140
一方で、
飛行機の速度=AP/APにかかる時間=BQ/70
以上が等しいので、
√(7)h/140=BQ/70
BQ=√(7)h/2
となります。
△OBQの余弦定理
OQ2=OB2+BQ2-2OB・BQ・cos∠OBQ
より
OQ2=(h)2+(√(7)h/2)2-2(h)(√(7)h/2)(5/(2√(7)))
=h2+7h2/4-5h2/2
=h2/4
OQ=h/2
余弦定理
c2=a2+b2-2ab・cosθ
を活用しましょう。
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