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25 (数学Ⅰ・数学A(第3問) 問2)

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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25(数学Ⅰ・数学A(第3問) 問2) (訂正依頼・報告はこちら)

△OABの内心をIとし、△OABの内接円と辺ABとの接点をLとする。また、△OABの内接円と辺OA,OBとの接点を、それぞれM、Nとする。さらに、∠AOB=2θ,∠OAB=2α,∠OBA=2βとおく。

(2)辺OAと直線BIとの交点をXとする。このとき、辺OA上における2点M,Xの位置関係について考えよう。そのために、∠OMIと∠OXIの大小関係を調べる。まず

∠OMI=( イウ )°

である。また、△OBXに着目し、θ+α+β=90°であることに注意して、
∠OXIをβを用いずに表すと

∠OXI=( イウ )°+( エ )−( オ )

となる。
このことから、( エ )<( オ )のとき点Xは( カ )ことがわかり、( エ )>( オ )のとき点Xは( キ )ことがわかる。

( イ ),( ウ ),( エ ),( オ )にあてはまるものを一つ選べ。
  • イ:6  ウ:0  エ:2α  オ:θ
  • イ:9  ウ:0  エ:α  オ:θ
  • イ:6  ウ:0  エ:2θ  オ:α
  • イ:9  ウ:0  エ:θ  オ:α

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この過去問の解説 (2件)

01

まず、辺OM(および辺OA)は内接円に点Mで接するので∠OMI=90°です。

 

次に三角形OXBの角度の関係を見ると
∠OXI + β+ 2θ =180° である事が分かりますが、
問題文には β を使わないようにと記されています。


問題文中の関係式 θ+α+β=90° を使って、
第1式の両辺からから第2式の両辺を引いてβ を消去すると
∠OXI + θ -α = 90° ⇔ ∠OXI = 90° + α - θ

 

以上から、イ:9 ウ:0 エ:α オ:θ の組み合わせの選択肢が本設問の解答となります。

選択肢2. イ:9  ウ:0  エ:α  オ:θ

(イ)(ウ)が ∠OMI=90° で、
(エ)(オ)が ∠OXI = 90° + α - θ です。
 

選択肢4. イ:9  ウ:0  エ:θ  オ:α

α と θ が逆になった選択肢です。気を付けましょう。

まとめ

落ち着いて角度の関係を整理すると、
本設問は比較的容易な三角形の角度計算となります。

 

∠IOM = θ, ∠IOL =β, ∠IAM =αとなる事は三角形の合同関係から
∠IOM = (1/2)∠AOB = θ のように計算する事から分かります。

 

また、問題文中の関係式 θ+α+β=90° は、
三角形ABC について 2θ+2α+2β=180° となる事から導出されています。 

参考になった数0

02

内接円の半径IMと、内接円に接するOMのなす角は90°ですので、
∠OMI=90°

 

次に、Iが内心であることから、BIは∠OBAの二等分線なので、
∠OBI=∠OBA/2=β

よって△OXBは、

2θ+β+∠OXI=180°
∠OXI=180°-2θ-β

ここでθ+α+β=90°よりβ=90°-θ-αなので
∠OXI=180°-2θ-(90°-θ-α)
=90°+α-θ

となります。

まとめ

三角形の内心の特徴を把握しておきましょう。
各頂点と内心を結ぶ線は二等分線になります。
内心の他にも外心、重心、垂心、傍心を含め五心がありますので、
まるまる覚えてしまうか、すぐに証明できるようにしておきましょう。

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