解 答

解
数学検定 第251回2級2次:数理技能検定
問題1
⑴ △ABCにおいて,正弦定理より
5
BC
=2R であるから,R= …①
2sinA
sinA
一方,接弦定理より∠BAC=∠CBDであ
BD 3
るから,cosA=cos∠CBD= =
BC 5
4
5
25
これを①に代入して,R =
8
よって,sinA= 1−
3
5
2
=
2
これを整理すると
2
(−3x)−5
(5x 2−125)
=625−16x 2
であるが,②よりこれは0以上の値をとる。
よって,③は実数解
3x ± 625−16x 2
y = …④
5
=25x 2−625>0がわかるので
25
8
6
xy
5
5y 2 −6xy +5x 2−125=0 …③
問題2
③の判別式を4でわったものは
2
25
⑵ BC<AB≦2R より,5< x ≦ …②
4
AC=y とおく。△ABCにおいて,余弦定
5 =x 2+y 2−2xy cosA=x 2+y 2−
2−2−1
をもつ。x >5より,
(3x )−(625−16x 2 )
(答)R =
理より
答
3x > 625−16x 2
よって,④の分子は±の符号によらず正であり
AC=
3x ± 625−16x 2
5
(625−16x 2 =0のときが直角三角形,
625−16x 2 >0のとき,
「+」,「−」がそれ
ぞれ,鋭角三角形,鈍角三角形に対応する)
(答) AC=
3x ± 625−16x 2
5
n −1は0以上の整数 k を用いて
①,②より
n −1=8k
8
( k +6)=9(ℓ+5) と表されるので
8( k +6)は9の倍数であり,8と9は互いに
n +47=8k +48=8( k +6) …①
素であるから,k +6は9の倍数である。
n +2は正の整数ℓを用いて
よって,正の整数 m を用いて
n +2=9ℓ
k +6=9m
と表されるので
と表される。これを①に代入して
n +47=9ℓ+45=9
(ℓ+5) …②
n +47=8・9m =72m
ゆえに,n +47は72の倍数である。
問題3
原点Oを通る直線は x =0または y =ax と表
される。x =0と(3,2),
(4,3)の距離はそれ
両辺とも0以上の値をとるので,これは
2
2
|3a −2| =|4a −3|
ぞれ3,4であるから,これは条件を満たさない。 と同値である。両辺を展開して
よって,求める直線ℓは y = ax ,すなわち
9a 2 −12a +4=16a 2 −24a +9
ax − y =0
これを整理すると
と表される。
7a 2−12a +5=0
3a −2
ℓと(3,2)の距離は ,またℓと
a 2 +1
4a −3
(4,3)の距離は である。これらが等
a 2 +1
3a −2
4a −3
しいので = ,すなわち
2
a +1
a 2 +1
|3a −2|=|4a −3|
(7a −5)
(a −1)=0
5
よって,a = ,1
7
求める直線ℓの方程式は
x −y =0,5x −7y =0
(答) x −y =0,5x −7y =0
H2620G04
2−2−2
問題4
1
⑴ pn+1−α= ( pn −α)を展開して整理すると
2
1
1
pn+1= pn + α …①
2
2
これを,与えられた漸化式
1
1
1
pn+1=pn + (1−pn )= pn+ …②
2
2
2
と比較して
1
1
α=
2
2
すなわち,α=1がわかる。
⑵ ⑴の結果より,漸化式②は
1
pn+1 −1= ( pn −1)
2
と変形できる。p 1 =0より,数列{ pn −1}は
1
初項0−1=−1,公比 の等比数列であり
2
・
pn−1=(−1)
1
2
n−1
1
よって,pn =1− である。
2
n−1
(答)α=1
(答)pn =1−
1
2
n−1
問題5
⑴ (答)(5,17,36)
⑵ (答)(8,10,12)
問題6
生産数を毎分 x 個に設定したときの,出荷可
これを変形して
能製品の生産個数を毎時 y 個とすると
y =−6x 2 +60 x = −6( x −5)+150
2
この2次関数のグラフは上に凸であり,その
k
1− …①
y =60 x 100
頂点の座標は(5,150)である。
k =ax
( a は定数)
と表され,x =2のときk =20
よって③の範囲において,x =5のとき,y は
よって a =10であり,k =10 x …②
最大値150をとる。
x は0以上であり,k ≧100のときはすべて
ゆえに,求める最大の個数は毎時150個
不良品となるから
(答)毎時150個
0≦ x ≦10 …③
②を①に代入して
10x
2
+60 x y =60 x =−6x
1−
100
問題7
⑴ y = x 2 −2x の導関数は,y ′
=2x −2
接線の傾きが1となる接点をA,その x 座
3
標を t とすると,2t −2=1より,t =
2
3
9
このとき t 2 −2t = −3=− であり,
4
4
3
3
,−
点 A の座標は
2
4
よって,求める接線の方程式は
3
3
9
y =1・ x − − = x −
2
4
4
(答)y = x −
9
4
3
9
⑵ 0≦ x ≦ のとき x − ≦ x 2 −2x である
2
4
から,求める図形の面積 S は
3
9
2
S = 0 x 2 −2x − x − dx
4
3
9
2
x 2 −3x + dx
= 0
4
9
x3 3
= − x 2 + x
4
3 2
3
2
0
9 27 27
= − + −0
8
8
8
9
=
8
(答)S =
H2620G04
9
8