共通テスト(数学) 過去問
令和8年度(2026年度)追・再試験
問4 (数学Ⅰ・数学A(第1問) 問〔1〕(3)(ケ・コ))

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問題

共通テスト(数学)試験 令和8年度(2026年度)追・再試験 問4(数学Ⅰ・数学A(第1問) 問〔1〕(3)(ケ・コ)) (訂正依頼・報告はこちら)

〔1〕k、nはn>k2を満たす自然数とする。次の実数

1/(√n-k) ・・・・・①

を考え、その整数部分をaで表す。

(1)k=1、n=3の場合を考えよう。このとき、①の分母を有理化すると

1/(√3-1)={√( ア )+( イ )}/( ウ )

となる。したがって、a=( エ )である。

(2)n=k2+1の場合を考えよう。このとき、①は

1/(√(k2+1)-k)となる。

この分母を有理化して、k2、k2+1、(k+1)2の大小を考えると、a=( オ )であることがわかる。

(3)①の整数部分aの値について、a≧kとなるnの個数を求めよう。
kが自然数であることを考慮すると、a≧kであるための必要十分条件は

1/(√n-k)( カ )k ・・・・・②

である。②の両辺の逆数をとると

√n-k( キ )1/k ・・・・・③

となる。③であるための必要十分条件を、自然数mを用いて

n( キ )k2+m+(1/k2)

と表すと、m=( ク )である。
したがって、n>k2に注意すると、次のことがわかる。

・k=1に対して、a≧kとなるnの個数は( ケ )個である。
・2以上のkに対して、a≧kとなるnの個数は( コ )個である。

( ケ )、( コ )にあてはまるものを1つ選べ。
  • ケ:0  コ:0
  • ケ:1  コ:1
  • ケ:2  コ:3
  • ケ:3  コ:2
  • ケ:k  コ:k
  • ケ:2  コ:|k-4|
  • ケ:3  コ:(k2+2)
  • ケ:1  コ:(k2-5k+8)

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この過去問の解説 (1件)

01

カ~クより、1n-kの整数部分aが、a≧kとなるには、

  1n-k≧k    ②
が必要十分条件であり、式変形を通じて、

  n≦k2+2+1k2

となることが分かっています。

 

問題文の冒頭に、n>k2という条件がありましたので、

  k<n≦k2+2+1k2   (♯)
となります。

kの値に応じて、この不等式を満たす自然数nの個数を求めていきます。

(A)k=1のとき

(♯)にk=1を代入すると、

  1<n≦12+2+112

  1<n≦4

となります。nは自然数ですので、n=2,3,4の3個となります。

a≧kとなる自然数nは、3個となります。

(B)k≧2のとき

この場合、

  0<1k2<1

であるので、

  k2+2<k2+2+1k2<k2+3

となります。

kは整数であり、k2+2とk2+3は連続する2整数ですので、

(♯)の不等式の上限k2+2+1k2について、整数部分はk2+2となります

(まわりくどい言い方をしている感じですが、

 「k2+2+1k2は、k2+2が整数部分で、1k2が小数部分である」と理解しましょう)。

(♯)を満たす自然数nは、n=k2+1,k2+2の2個となります。

a≧kとなる自然数nは、3個となります。

もし、分かりにくければ、下図の数直線も参考にしてみてください。

選択肢4. ケ:3  コ:2

「k=1に対して、a≧kとなるnの個数は3個である」、

「2以上のkに対して、a≧kとなるnの個数は2個である」が正解です。

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