共通テスト(数学) 過去問
令和8年度(2026年度)追・再試験
問10 (数学Ⅰ・数学A(第1問) 問〔2〕(1)(ii)(ニ))
問題文
〔2〕辺の長さがすべて自然数である△ABCについて考えよう。以下では、∠BAC=A、∠ABC=B、∠ACB=Cとする。
(1)AB=9、BC=5とする。また、nは5≦n≦13を満たす自然数とし、AC=nとする。
(i)n=6のとき、余弦定理によりcosB=( サ )/( シ )であることがわかる。このことから、
sinB=(( ス )√( セ ))/( ソ )
であるので、△ABCの面積は( タチ )√( ツ )であることがわかる。
(ii)花子さんと太郎さんは、nの値によって三角形がどのように変化するかについて話している。
花子:nを5から13まで1ずつ増やしていく様子を図にかいてみると、Bは大きくなりCは小さくなるね。
太郎:そうだね。どのnで三角形の面積が最大になるかな。
花子:Bに注目して考えてみよう。
太郎:3辺の長さを考えるから、sinBよりcosBの方が計算しやすそうだね。cosBと面積の関係を考えてみよう。
△ABCの面積が最大になるのは、sinBの値が最も( テ )ときであり、|cosB|の値が最も( ト )ときである。ここで、5≦n≦13であることに注意すると、cosBの値が負であるのは、n=( ナ )のときのみであることがわかる。
以上のことから、△ABCの面積が最大となるのは、n=( ニ )のときのみである。
( ニ )にあてはまるものを1つ選べ。
(1)AB=9、BC=5とする。また、nは5≦n≦13を満たす自然数とし、AC=nとする。
(i)n=6のとき、余弦定理によりcosB=( サ )/( シ )であることがわかる。このことから、
sinB=(( ス )√( セ ))/( ソ )
であるので、△ABCの面積は( タチ )√( ツ )であることがわかる。
(ii)花子さんと太郎さんは、nの値によって三角形がどのように変化するかについて話している。
花子:nを5から13まで1ずつ増やしていく様子を図にかいてみると、Bは大きくなりCは小さくなるね。
太郎:そうだね。どのnで三角形の面積が最大になるかな。
花子:Bに注目して考えてみよう。
太郎:3辺の長さを考えるから、sinBよりcosBの方が計算しやすそうだね。cosBと面積の関係を考えてみよう。
△ABCの面積が最大になるのは、sinBの値が最も( テ )ときであり、|cosB|の値が最も( ト )ときである。ここで、5≦n≦13であることに注意すると、cosBの値が負であるのは、n=( ナ )のときのみであることがわかる。
以上のことから、△ABCの面積が最大となるのは、n=( ニ )のときのみである。
( ニ )にあてはまるものを1つ選べ。
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問題
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共通テスト(数学)試験 令和8年度(2026年度)追・再試験 問10(数学Ⅰ・数学A(第1問) 問〔2〕(1)(ii)(ニ)) (訂正依頼・報告はこちら) (新しいタブで開く)
〔2〕辺の長さがすべて自然数である△ABCについて考えよう。以下では、∠BAC=A、∠ABC=B、∠ACB=Cとする。
(1)AB=9、BC=5とする。また、nは5≦n≦13を満たす自然数とし、AC=nとする。
(i)n=6のとき、余弦定理によりcosB=( サ )/( シ )であることがわかる。このことから、
sinB=(( ス )√( セ ))/( ソ )
であるので、△ABCの面積は( タチ )√( ツ )であることがわかる。
(ii)花子さんと太郎さんは、nの値によって三角形がどのように変化するかについて話している。
花子:nを5から13まで1ずつ増やしていく様子を図にかいてみると、Bは大きくなりCは小さくなるね。
太郎:そうだね。どのnで三角形の面積が最大になるかな。
花子:Bに注目して考えてみよう。
太郎:3辺の長さを考えるから、sinBよりcosBの方が計算しやすそうだね。cosBと面積の関係を考えてみよう。
△ABCの面積が最大になるのは、sinBの値が最も( テ )ときであり、|cosB|の値が最も( ト )ときである。ここで、5≦n≦13であることに注意すると、cosBの値が負であるのは、n=( ナ )のときのみであることがわかる。
以上のことから、△ABCの面積が最大となるのは、n=( ニ )のときのみである。
( ニ )にあてはまるものを1つ選べ。
(1)AB=9、BC=5とする。また、nは5≦n≦13を満たす自然数とし、AC=nとする。
(i)n=6のとき、余弦定理によりcosB=( サ )/( シ )であることがわかる。このことから、
sinB=(( ス )√( セ ))/( ソ )
であるので、△ABCの面積は( タチ )√( ツ )であることがわかる。
(ii)花子さんと太郎さんは、nの値によって三角形がどのように変化するかについて話している。
花子:nを5から13まで1ずつ増やしていく様子を図にかいてみると、Bは大きくなりCは小さくなるね。
太郎:そうだね。どのnで三角形の面積が最大になるかな。
花子:Bに注目して考えてみよう。
太郎:3辺の長さを考えるから、sinBよりcosBの方が計算しやすそうだね。cosBと面積の関係を考えてみよう。
△ABCの面積が最大になるのは、sinBの値が最も( テ )ときであり、|cosB|の値が最も( ト )ときである。ここで、5≦n≦13であることに注意すると、cosBの値が負であるのは、n=( ナ )のときのみであることがわかる。
以上のことから、△ABCの面積が最大となるのは、n=( ニ )のときのみである。
( ニ )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 (1件)
01
トより、△ABCの面積が最も大きくなるのは、
|cosB|が最も小さくなるときであることが分かっています。
この|cosB|が最も小さくなる自然数nを求めるのが、
この問題のミッションです。
なお、ナを解いていく中で、余弦定理から、
cosB=106-n290
と求めることができます。
このとき、5≦n≦13である自然数nに対して、
n=11,12,13のとき、cosB<0
であることが分かっています。
従って、
n=5,6,7,8,9,10のとき、cosB>0
であることが予測できます。
cosB=106-n290より、
|cosB|=|106-n290|
です。このとき、
・n=5,6,7,8,9,10のとき、cosB>0なので、
|cosB|=|106-n290|
=106-n290
・n=11,12,13のとき、cosB<0なので、
|cosB|=|106-n290|
=-(106-n290)
=n2-10690
と場合分けされます。
よって、
・n=5,6,7,8,9,10のとき、|cosB|=106-n290は単調減少
・n=11,12,13のとき、|cosB|=n2-10690は単調増加
となることが分かります。
n=10のとき、または、n=11のときに最小値をとることが予測できます。
実際に、n=10、n=11を当てはめて、|cosB|を計算すると、
・n=10のとき |cosB|=106-10290=115
・n=11のとき |cosB|=112-10690=16
となります。
よって、n=10のときに、|cosB|は最小値をとることになります。
△ABCの面積が最も大きくなるのは、n=10のときとなります。
※
絶対値の外し方は、覚えていますでしょうか?
・a≧0のとき |a|=a
・a<0のとき |a|=-a
でした。絶対値の中身が正なのか、負なのかで、計算の仕方が異なります。
絶対値の中身が正なのか、負なのか判断ができない場合は、
正の場合、負の場合と場合分けして考えていきます。
n=10が正解です。
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