愛知県公立高校入試 令和6(2024)年度 解答&解説

大問1

(1) \( 4 \times (-3)-(-6) \div 3 \) を計算した結果として正しいものを,次のからまでの中から一つ選びなさい。

     \( -14 \)         \( -10 \)         \( -2 \)         \( 4 \)

【解答】
 \( -10 \)
【解説】
\( =-12-(-2) \)
\( =-12+2 \)
\( =-10 \)

 

(2) \( \dfrac{-2x+1}{4}-\dfrac{x-3}{3} \) を計算した結果として正しいものを,次のからまでの中から一つ選びなさい。

     \( -10x+15 \)      \( \dfrac{-10x-9}{12} \)      \( \dfrac{-10x+15}{12} \)      \( \dfrac{-5x+5}{2} \)

【解答】
 \( \dfrac{-10x+15}{12} \)
【解説】
\( =\dfrac{3(-2x+1)}{12}-\dfrac{4(x-3)}{12} \)
\( =\dfrac{3(-2x+1)-4(x-3)}{12} \)
\( =\dfrac{-6x+3-4x+12}{12} \)
\( =\dfrac{-10x+15}{12} \)

 

(3) \( (6a^2b-12ab^2) \div \dfrac{2}{3}ab \) を計算した結果として正しいものを,次のからまでの中から一つ選びなさい。

     \( -9ab \)        \( 4a-8b \)        \( 9a-2b \)        \( 9a-18b \)

【解答】
 \( 9a-18b \)
【解説】
\( =\dfrac{3(6a^2b-12ab^2)}{2ab} \)
\( =\dfrac{18a^2b-36ab^2}{2ab} \)
\( =9a-18b \)

 

(4) \( x=\sqrt{3}+\sqrt{2},y=\sqrt{3}-\sqrt{2} \) のとき,\( x^2+xy-y^2 \) の値として正しいものを,次のからまでの中から一つ選びなさい。

     \( 1 \)          \( 11 \)          \( 4\sqrt{6}+1 \)      エ \( 4\sqrt{6}+11 \)

【解答】
 \( 4\sqrt{6}+1 \)
【解説】
与式 \( =x^2-y^2+xy \)
   \( =(x+y)(x-y)+xy \)

\( x+y=(\sqrt{3}+\sqrt{2})+(\sqrt{3}-\sqrt{2})=2\sqrt{3} \)
\( x-y=(\sqrt{3}+\sqrt{2})-(\sqrt{3}-\sqrt{2})=2\sqrt{2} \)
\( xy=(\sqrt{3}+\sqrt{2})(\sqrt{3}-\sqrt{2})=1 \)
なので,
\( (x+y)(x-y)+xy=2\sqrt{3} \times 2\sqrt{2}+1 \)
           \( =4\sqrt{6}+1 \)

 

(5) 方程式 \( (x+3)^2-11=5(x+2) \) の解として正しいものを,次のからまでの中から一つ選びなさい。

     \( x=-4,-3 \)    \( x=-4,3 \)      \( x=-3,4 \)      \( x=3,4 \)

【解答】
 \( x=-4,3 \)
【解説】
\( x^2+6x+9-11=5x+10 \)
   \( x^2+x-12=0 \)
 \( (x-3)(x+4)=0 \)
        \( x=3,-4 \)

 

(6) 1個 \( a \; g \) のトマト \( 3 \) 個,1本 \( b \; g \) のきゅうり \( 2 \) 本をあわせた重さが \( 900 \; g \) より軽いという関係を表している不等式を,次のからまでの中から一つ選びなさい。

     \( 3a+2b≦900 \)    \( 3a+2b<900 \)    \( 3a+2b≧900 \)    \( 3a+2b>900 \)

【解答】
 \( 3a+2b<900 \)
【解説】
1個 \( a \; g \) のトマト \( 3 \) 個分の重さは \( 3a \; g \)
1本 \( b \; g \) のきゅうり \( 2 \) 本分の重さは \( 2b \; g \)
これらをあわせた重さは \( 3a+2b \; g \)
これが \( 900 \; g \) より軽いので,
求める不等式は,\( 3a+2b<900 \)

【参考】
「AはBより軽い」というときは \( A<B \) ,
「Aの重さはBの重さ以下」というときは \( A≦B \) になります。

 

(7) \( y \) が \( x \) に反比例し,\( x=4 \) のとき \( y=3 \) である関数のグラフ上の点で,\( x \) 座標と \( y \) 座標がともに整数であり,\( x \) 座標が \( y \) 座標よりも小さい点は何個あるか,次のからまでの中から一つ選びなさい。

     \( 1 \) 個          \( 2 \) 個          \( 3 \) 個          \( 6 \) 個

【解答】
 \( 6 \) 個
【解説】
反比例を表す式は \( y=\dfrac{a}{x} \) (\( a \) は定数) であり,
\( x,y \) の値がともに整数になるとき,\( x,y \) の値は \( a \) の約数になります。

\( y=\dfrac{a}{x} \) に \( x=4,y=3 \) を代入すると,
 \( 3=\dfrac{a}{4} \)
 \( a=12 \)
なので,このグラフを表す式は \( y=\dfrac{12}{x} \)

\( x,y \) の値がともに整数になるとき,\( x,y \) の値は \( 12 \) の約数になるので,
あてはまる座標は,
 \( (x,y)=(1,12),(2,6),(3,4),(4,3),(6,2),(12,1) \)
      \( (-1,-12),(-2,-6),(-3,-4),(-4,-3),(-6,-2),(-12,-1) \)
の \( 12 \) 個

この中で,\( x \) 座標が \( y \) 座標よりも小さいのは,
 \( (x,y)=(1,12),(2,6),(3,4),(-4,-3),(-6,-2),(-12,-1) \)
の \( 6 \) 個

 

 

(8) 平方根について正しく述べたものを,次のからまでの中から二つ選びなさい。

     \( 64 \) の平方根は \( ±8 \) である。
     \( \sqrt{16} \) は \( ±4 \) である。
     \( \sqrt{(-6)^2} \) は \( -6 \) である。
     \( \sqrt{16}-\sqrt{9} \) は \( \sqrt{7} \) である。
     \(  \sqrt{3} \times 5 \) は \( \sqrt{15} \) である。
     \( \sqrt{21} \div \sqrt{7} \) は \( \sqrt{3} \) である。

【解答】
ア,カ
【解説】
正しく直すと・・・
 \( \sqrt{16}=4 \)
 \( \sqrt{(-6)^2}=\sqrt{36}=6 \)
 \( \sqrt{16}-\sqrt{9}=4-3=1 \)
 \( \sqrt{3} \times 5=5\sqrt{3} \)

 

(9) 図は,小学校6年生 \( 40 \) 人のソフトボール投げの記録を整理し,ヒストグラムで表したものである。
この記録を箱ひげ図で表したとき,最も適当な図を,次のからまでの中から選びなさい。

【解答】

【解説】
ヒストグラムより,最小値は「\( 5 \; m \) 以上 \( 10 \; m \) 未満」の階級にあるので,
の箱ひげ図はあてはまりません。

このヒストグラムに累積度数をかき加えると,
右の図のようになります。

全部で \( 40 \) 人のデータを集計していることから,

第一四分位数は記録の短い方から
\( 10 \) 番目と \( 11 \) 番目の平均値なので,
第一四分位数が属するのは,
「\( 15 \; m \) 以上 \( 20 \; m \) 未満」の階級になります。

中央値は記録の短い方から
\( 20 \) 番目と \( 21 \) 番目の平均値なので,
中央値が属するのは,
「\( 25 \; m \) 以上 \( 30 \; m \) 未満」の階級になります。

これらがあてはまるのは,の箱ひげ図になります。

 

(10) 図で,四角形 \( ABCD \) は平行四辺形,\( E \) は辺 \( DC \) 上の点で \( DE:EC=2:3 \) である。また,\( F \) は線分 \( AC \) と \( EB \) との交点,\( G \) は辺 \( BC \) 上の点で,\( AB // FG \) である。
\( AB=10 \; cm \) のとき,線分 \( FG \) の長さは何 \( cm \) か,次のからまでの中から一つ選びなさい。

     \( 3 \; cm \)         \( \dfrac{18}{5} \; cm \)         \( \dfrac{15}{4} \; cm \)         \( 4 \; cm \)

【解答】
 \( \dfrac{15}{4} \; cm \)
【解説】

平行四辺形の向かい合う辺は等しいので,
 \( DC=AB=10 \; cm \)
\( DE:EC=2:3 \) なので,
 \( EC=10 \times \dfrac{3}{5}=6 \; (cm) \)

平行四辺形の向かい合う辺は等しいので,
\( AB //DC \) であり,
 \( △ABF \) ∽  \( △CEF \)
相似比は,\( AB:CE=10:6=5:3 \) であり,
 \( BF:EF=5:3 \)

\( AB // FG \) より \( DC // FG \) でもあるので,
 \( △BFG \) ∽ \( △BEC \)

\( BF:EF=5:3 \) より \( BF:BE=5:8 \) なので,
 \( FG:EC=BF:BE \)
   \( FG:6=5:8 \)
    \( FG=\dfrac{30}{8}=\dfrac{15}{4} \; (cm) \)

 

大問2

(1) 数字 \( 2,3,4,5,6,7 \) を書いたカードが1枚ずつある。この6枚のカードをよくきって,1枚ずつ2回続けて取り出す。1回目に取り出したカードに書かれている数を \( a \) とし,2回目に取り出したカードに書かれている数を \( b \) とする。
このとき,次の①から⑤までのことがらのうち,起こる確率が等しいことがらの組み合わせとして正しいものを,下のからまでの中から一つ選びなさい。

    ① \( a+b \) が偶数    ② \( a-b \) が正の数     ➂ \( ab \) が奇数
    ➃ \( a \) が \( b \) の約数    ➄ \( a \) と \( b \) がともに素数

     ➀,②     ➀,➂     ➀,➃     ➀,➄     ②,➂
     ②,➃     ②,➄     ➂,➃     ➂,➄     ➃,➄

【解答】
 ➀,➄
【解説】
①から⑤すべての場合において,\( a \) と \( b \) すべての組み合わせは \( 30 \) 通りなので,
①から⑤が起こる組み合わせだけを考えればいいことになります。

① \( a+b \) が偶数になる確率
  \( a+b \) が偶数になる組み合わせは \( 12 \) 通り

② \( a-b \) が正の数になる確率
  \( a-b \) が正の数になる組み合わせは \( 15 \) 通り

➂ \( ab \) が奇数になる確率
  \( ab \) が奇数になる組み合わせは \( 6 \) 通り

➃ \( a \) が \( b \) の約数
  \( a \) が \( b \) の約数になるということは,
  \( \dfrac{b}{a} \) が自然数になるので,
  \( a \) が \( b \) の約数になる組み合わせは \( 3 \) 通り

➄ \( a \) と \( b \) がともに素数になる確率
  \( a \) と \( b \) がともに素数になる組み合わせは \( 12 \) 通り

 

(2) 図で,\( O \) は原点,\( A,B \) は関数 \( y=ax^2 \) (\( a \) は定数,\( a>0 \)) のグラフ上の点で,\( x \) 座標はそれぞれ \( 2,-3 \) である。
また,\( C \) は \( y \) 軸上の点で,\( y \) 座標は \( \dfrac{21}{2} \) であり,\( D \) は線分 \( BA \) と \( y \) 軸との交点である。
\( △CBD \) の面積が \( △DOA \) の面積の2倍であるとき,\( a \) の値として正しいものを,次のからまでの中から一つ選びなさい。

    \( a=\dfrac{7}{12} \)     \( a=\dfrac{7}{10} \)     \( a=\dfrac{3}{4} \)
    \( a=\dfrac{7}{9} \)      \( a=\dfrac{7}{8} \)

【解答】
\( a=\dfrac{3}{4} \)
【解説】

\( A,B \) の \( x \) 座標はそれぞれ \( 2,-3 \) なので,
 \( △DOA=OD \times 2 \times \dfrac{1}{2}=OD \)
 \( △CBD=CD \times 3 \times \dfrac{1}{2}=\dfrac{3}{2}CD \)

\( △CBD \) の面積が \( △DOA \) の面積の2倍のとき,
 \( △CBD=2△DOA \)
  \( \dfrac{3}{2}CD=2OD \)
   \( 3CD=4OD \)
であり,\( CD:OD=4:3 \)

\( OC=\dfrac{21}{2} \) なので,
\( OD=\dfrac{21}{2} \times \dfrac{3}{7}=\dfrac{9}{2} \)
であり,\( D \) の \( y \) 座標は \( \dfrac{9}{2} \)

\( A,B \) は \( y=ax^2 \) 上の点で,
\( x \) 座標はそれぞれ \( 2,-3 \) なので,
\( A \) の \( y \) 座標は \( y=a \times 2^2=4a \)
\( B \) の \( y \) 座標は \( y=a \times (-3)^2=9a \)
と表すことができます。

\( D \) は線分 \( BA \) 上の点なので,
\( BD \) の傾きと \( AD \) の傾きは等しく,
   \( \dfrac{\dfrac{9}{2}-9a}{0-(-3)}=\dfrac{4a-\dfrac{9}{2}}{2-0} \)
 \( 2 \left( \dfrac{9}{2}-9a \right)=3 \left( 4a-\dfrac{9}{2} \right) \)
    \( 9-18a=12a-\dfrac{27}{2} \)
      \( 30a=\dfrac{45}{2} \)
       \( a=\dfrac{3}{4} \)

 

(3) A地点からB地点までは直線の道で結ばれており,その距離は \( 600 \; m \) である。
弟は,A地点を出発し,A地点とB地点の間を毎分 \( 120 \; m \) の速さで2往復走った。兄は,弟がA地点を出発した \( 1 \) 分後にA地点を出発し,A地点とB地点の間を一定の速さで3往復走ったところ,弟が走り終える1分前に走り終えた。
このとき,次の①,②の問いに答えなさい。
なお,下の図を必要に応じて使ってもよい。

 弟がA地点を出発してから \( x \) 分後の,A地点と弟の間の距離を \( y \; m \) とするとき,\( x=6 \) のときの \( y \) の値として正しいものを,次のからまでの中から一つ選びなさい。

   \( y=0 \)    \( y=120 \)    \( y=240 \)    \( y=360 \)    \( y=480 \)    \( y=600 \)

【解答】
 \( y=480 \)
【解説】
弟は,A地点からB地点までの \( 600 \; m \) を毎分 \( 120 \; m \) の速さで走ったので,
B地点に到着したのは \( x=\dfrac{600}{120}=5 \)(分後)になります 。
さらに,B地点を出発して1分間(\( 120 \; m \)),A地点に向かって走ったので,
\( x=6 \) のときの \( y \) の値は,\( y=600-120=480 \; (m) \)

 

 兄がA地点を出発してから走り終えるまでに,兄と弟がすれ違うのは何回か、次のからまでの中から一つ選びなさい。ただし,兄が弟を追い抜く場合は含めないものとする。

   3回      4回      5回      6回      7回      8回

【解答】
4回
【解説】
弟は,A地点からB地点まで走るのに \( 5 \) 分かかったので,
2往復するのにかかった時間は \( 20 \) 分になります。
これをグラフにしたものが下の赤の直線になります。

兄は,弟が出発してから \( 1 \) 分後 \( (x=1) \) にA地点を出発し,
弟が走り終える \( 1 \) 分前 \( (x=19) \) に3往復を走り終えたので,
兄がA地点からB地点まで走るのにかかった時間は \( \dfrac{19-1}{6}=3 \)(分)になります。
これをグラフにしたものが下の青の直線になります。

この2直線の交点のうち,右上がりの直線と右下がりの直線の交点が,
兄と弟がすれ違う時間と場所になります。
(残りの2点は,兄が弟を追い抜く時間と場所になります。)

 

大問3

(1) 図で,\( △ABC \) は \( AB=AC \) の二等辺三角形,\( D \) は辺 \( AC \) 上の点で,\( AC⊥DB \) である。また,\( E \) は直線 \( DB \) 上の点,\( F \) は点 \( E \) を通り,直線 \( BC \) に平行な直線と辺 \( AB \) との交点である。
\( ∠FEB=21° \) のとき,\( ∠ABD \) の大きさは      度である。

【解答】
\( 48° \)

【解説】

\( ∠ADB=90° \) は,\( △BCD \) の外角なので,
 \( ∠BCD=∠ADB-∠DBC \)

\( BC//FE \) なので,錯角は等しく,
 \( ∠DBC=∠FEB=21° \)
であり,
 \( ∠BCD=90°-21°=69° \)

二等辺三角形の底角は等しいので,
 \( ∠ABC=∠BCD=69° \)

よって,
 \( ∠ABD=∠ABC-∠DBC \)
     \( =69°-21°=48° \)

 

(2) 図で,四角形 \( ABCD \) は正方形,\( E \) は辺 \( DC \) の中点,\( F \) は線分 \( EB \) の中点,\( G \) は辺 \( AD \) 上の点で,\( ∠GAF=∠GFE \) である。また,\( H \) は線分 \( EB \) 上の点で,\( ∠GHE=90° \) である。
\( AB=4 \; cm \) のとき,

 線分 \( EF \) の長さは      \( cm \) である。

【解答】
\( \sqrt{5} \; cm \)

【解説】
正方形の4辺は等しいので,\( DC=BC=AB=4 \; cm \)
\( E \) は辺 \( DC \) の中点なので,\( EC=2 \; cm \)
\( △BCE \) において,三平方の定理より
 \( EB^2=4^2+2^2=20 \)
  \( EB=2\sqrt{5} \; (cm) \) (\( EB>0 \) より)

\( F \) は線分 \( EB \) の中点なので,\( EF=\sqrt{5} \; cm \)

 

 線分 \( HF \) の長さは線分 \( EB \) の長さの      倍である。

【解答】
\(\dfrac{3}{8} \) 倍
【解説】

点 \( F \) を通り,辺 \( AB \) と平行な直線と
辺 \( BC,AD \) との交点を \( I,J \) とすると,
\( △BFI \) ∽ \( △BEC \),相似比は \( 1:2 \) なので,
\( BI=2 \; cm,FI=1 \; cm \)
ここから,
\( AJ=BI=2 \; cm,FJ=3 \; cm \) なので,
\( △AFJ \) において,三平方の定理より,
 \( AF^2=2^2+3^2=13 \)
  \( AF=\sqrt{13} \; (cm) \)

また,
\( ∠GAF=∠GFE,∠FJA=∠GHF \) であり,
\( △AFJ \) ∽ \( △FGH \) なので,
\( △FGH \) の3辺の比も \( 2:3:\sqrt{13} \) になっています。

辺 \( AD \) と線分 \( BE \) を延長した交点を \( K \) とすると,
\( △KFG \) ∽ \( △KAF \) であり,\( AF=\sqrt{13} \; cm \) なので,
相似比がわかれば,\( FG \) の長さを求めることができます。

\( △KDE≡△BCE \) なので,\( KD=BC=4 \; cm \)
また,\( △KDE \) ∽ \( △KJF \) なので,
 \( KD:KJ=DE:JF \)
   \( 4:KJ=2:3 \)
    \( KJ=6 \; (cm) \)

\( △KDE≡△BCE \) より,\( KE=EB=2\sqrt{5} \; cm \) であり,
\( △KFG \) ∽ \( △KAF \) なので,
  \( FG:AF=KF:KA \)
 \( FG:\sqrt{13}=(2\sqrt{5}+\sqrt{5}):(6+2) \)
 \( FG:\sqrt{13}=3\sqrt{5}:8 \)
     \( FG=\dfrac{3\sqrt{65}}{8} \; (cm) \)

\( △FGH \) の3辺の比は \( 2:3:\sqrt{13} \) なので,
   \( FG:FH=\sqrt{13}:2 \)
 \( \dfrac{3\sqrt{65}}{8}:FH=\sqrt{13}:2 \)
   \( \sqrt{13}FH=\dfrac{3\sqrt{65}}{4} \)
      \( FH=\dfrac{3\sqrt{5}}{4} \; (cm) \)

よって,
 \( FH:EB=\dfrac{3\sqrt{5}}{4}:2\sqrt{5} \)
  \( 2\sqrt{5}FH=\dfrac{3\sqrt{5}}{4}EB \)
    \( FH=\dfrac{3}{8}EB \)

 

(3) 図で,\( C \) は \( AB \) を直径とする半円 \( O \) の周上の点で,\( CA=CB \) であり,\( D \) は弧 \( CB \) 上の点で,\( DA:DB=3:1 \) である。また,\( E \) は線分 \( CB \) と \( DA \) との交点である。
\( CA=6 \; cm \) のとき,

 \( △DAB \) の面積は      \( cm^2 \) である。

【解答】
\( \dfrac{54}{5} \; cm^2 \)
【解説】

\( ∠ACB \) は,直径 \( AB \) に対する円周角なので,
\( ∠ACB=90° \) であり,\( CA=CB \) でもあるので,
\( △CAB \) は直角二等辺三角形です。
ここから,
 \( AB=\sqrt{2}CA=6\sqrt{2} \; (cm) \)

\( ∠ADB \) は,直径 \( AB \) に対する円周角なので,
\( ∠ADB=90° \) であり,三平方の定理より,
 \( AB^2=1^2+3^2=10 \)
  \( AB=\sqrt{10} \) ( \( AB>0 \) より)
なので,
 \( DA:DB:AB=3:1:\sqrt{10} \)

  \( DA:AB=3:\sqrt{10} \)
 \( DA:6\sqrt{2}=3:\sqrt{10} \)
  \( \sqrt{10}DA=18\sqrt{2} \)
    \( DA=\dfrac{18}{\sqrt{5}} \; (cm) \)

  \( DB:AB=1:\sqrt{10} \)
 \( DB:6\sqrt{2}=1:\sqrt{10} \)
  \( \sqrt{10}DB=6\sqrt{2} \)
    \( DB=\dfrac{6}{\sqrt{5}} \; (cm) \)

 \( △DAB=DA \times DB \times \dfrac{1}{2} \)
     \( =\dfrac{18}{\sqrt{5}} \times \dfrac{6}{\sqrt{5}} \times \dfrac{1}{2} \)
     \( =\dfrac{54}{5} \; (cm^2) \)

 

 \( △EAB \) を,線分 \( AB \) を回転の軸として1回転させてできる立体の体積は      \( cm^3 \) である。
ただし,\( \pi{} \) は円周率である。

【解答】
\( 9\sqrt{2}\pi{} \; cm^3 \)
【解説】

点 \( E \) から \( AB \) に垂線をひき,
交点を \( F \) とすると,
\( △FAE \) ∽ \( △DAB \) であり,
 \( FA:FE=DA:DB=3:1 \)

\( △CAB \) は直角二等辺三角形であることから,
\( △BEF \) も直角二等辺三角形であり,
 \( FE=FB \)
ここから,\( FA:FB=3:1 \) なので,
 \( FE=FB=\dfrac{1}{4}AB=\dfrac{3\sqrt{2}}{2} \; (cm) \)

求める立体は,
底面の半径が \( EF \),高さが \( AF \) の円すいと
底面の半径が \( EF \),高さが \( BF \) の円すい
をくっつけたものなので,
求める立体の体積を \( V \) とすると,
 \( V= \left\{ \pi{} \times \left( \dfrac{3\sqrt{2}}{2} \right)^2 \times AF \times \dfrac{1}{3} \right\} + \left\{ \pi{} \times \left( \dfrac{3\sqrt{2}}{2} \right)^2 \times BF \times \dfrac{1}{3} \right\} \)
   \( = \dfrac{3}{2}\pi{} \times AF+\dfrac{3}{2}\pi{} \times BF \)
   \( = \dfrac{3}{2}\pi{} \times (AF+BF) \)
   \( = \dfrac{3}{2}\pi{} \times 6\sqrt{2} \)
   \( =9\sqrt{2}\pi{} \; (cm^3) \)