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))

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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。

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  • 5
  • 5, 6
  • 5, 13
  • 7
  • 7, 8
  • 8
  • 10
  • 10, 11
  • 11
  • 13

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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、

|cos⁡B|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|cos⁡B|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、

  cos⁡B=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。

 

cos⁡B=106-n290より、

  |cos⁡B|=|106-n290|

です。このとき、

  ・n=5,6,7,8,9,10のとき、cosB>0なので、

    |cos⁡B|=|106-n290|

         =106-n290

  ・n=11,12,13のとき、cosB<0なので、

    |cos⁡B|=|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、|cos⁡B|=106-n290は単調減少

  ・n=11,12,13のとき、|cos⁡B|=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、|cos⁡B|を計算すると、
  ・n=10のとき |cos⁡B|=106-10290=115
  ・n=11のとき |cos⁡B|=112-10690=16
となります。

よって、n=10のときに、|cos⁡B|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。

選択肢7. 10

n=10が正解です。

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