大問1
(1) \( 3+(-8)-(-4) \) を計算しなさい。
【解説】
\( =3-8+4 \)
\( =3+4-8 \)
\( =-1 \)
(2) \( 2ab^2 \times 5a \div b \) を計算しなさい。
【解説】
\( =\dfrac{2ab^2 \times 5a}{b} \)
\( =10a^2b \)
(3) \( \dfrac{12}{\sqrt{6}}+3\sqrt{2} \times \sqrt{3} \) を計算しなさい。
【解説】
\( =\dfrac{12 \times \sqrt{6}}{\sqrt{6} \times \sqrt{6}}+3\sqrt{6} \)
\( =2\sqrt{6}+3\sqrt{6} \)
\( =5\sqrt{6} \)
(4) 方程式 \( x^2+16x=0 \) を解きなさい。
【解説】
\( x(x+16)=0 \)
\( x=0,-16 \)
(5) \( y \) は \( x \) に比例し,\( x=-4 \) のとき \( y=8 \) です。\( y=-6 \) のときの \( x \) の値を求めなさい。
【解説】
\( y \) が \( x \) に比例するとき,この関係は,\( y=ax \)(\( a \) は定数)の式で表すことができるので,
\( x=-4,y=8 \) を代入すると,
\( 8=a \times (-4) \)
\( a=-2 \)
よって,\( y=-2x \) に \( y=-6 \) を代入すると,
\( -6=-2x \)
\( x=3 \)
(6) \( a \) を負の数とします。\( y \) は \( x \) の関数です。このとき,関数 \( y=\dfrac{a}{x} \) について,正しいものを,次のア~エの中から全て選び,その記号を書きなさい。
ア \( x \) の変域が \( x>0 \) のとき,\( x \) の値が増加すると,\( y \) の値は増加する。
イ \( x \) の変域が \( x>0 \) のとき,\( x \) の値が増加すると,\( y \) の値は減少する。
ウ \( x \) の変域が \( x<0 \) のとき,\( x \) の値が増加すると,\( y \) の値は増加する。
エ \( x \) の変域が \( x<0 \) のとき,\( x \) の値が増加すると,\( y \) の値は減少する。
【解説】
「\( y \) は \( x \) の関数である」というのは,
\( x \) の値1つに対して,\( y \) の値が1つに決まるということです。
関数 \( y=\dfrac{a}{x} \; (a<0) \) のグラフは,
右の図のようになります。
\( x \) の変域が \( x>0,x<0 \)どちらの場合でも,
● → ● まで \( x \) の値が増加すると,
\( y \) の値は増加します。
(7) 右の図のように,\( AB=6 \; cm,AD=3 \; cm \) の長方形 \( ABCD \) があります。長方形 \( ABCD \) を,辺 \( DC \) を軸として1回転させてできる立体の体積は何 \( cm^3 \) ですか。ただし,円周率は \( \pi{} \) とします。
【解答】
\( 54\pi{} \; cm^3 \)
【解説】
長方形 \( ABCD \) を,辺 \( DC \) を軸として
1回転させてできる立体は,
底面が半径 \( 3 \; cm \) の円,高さが \( 6 \; cm \)
の円柱になります。
この円柱の体積は,
\( (\pi{} \times 3^2) \times 6=54\pi{} \; (cm^3) \)
(8) 次のデータは,山下さんが釣り堀で釣った \( 11 \) 匹の魚の重さを軽い方から順に並べたものです。このデータの四分位範囲は何 \( g \) ですか。
\( 103 \quad 108 \quad 112 \quad 121 \quad 123 \quad 125 \quad 128 \quad 134 \quad 139 \quad 147 \quad 150 \) (単位:\( g \) )
【解説】
四分位範囲は,【 第3四分位数 \( – \) 第1四分位数 】で求めることができます。
\( 11 \) 個のデータを集計するとき,
第1四分位数は,小さい方から3番目の値,第3四分位数は,小さい方から9番目の値
になるので,今回の問題では,
第1四分位数は \( 112 \; g \),第3四分位数は \( 139 \; g \)
になります。
よって,四分位範囲は,
\( 139-112=27 \; (g) \)
大問2
(1) \( n \) を整数とします。\( \dfrac{45^2-n^2}{7} \) が自然数となるような \( n \) のうち,最も大きい \( n \) の値を求めなさい。
【解説】
\( \dfrac{45^2-n^2}{7} \) が自然数(正の整数)になるとき,\( 45^2-n^2 \) は必ず正の数になるので,
整数 \( n \) の取り得る値の範囲は \( -45<n<45 \) になります。
\( \dfrac{45^2-n^2}{7} \) が自然数になるとき,\( 45^2-n^2 \) は \( 7 \) で割り切れる,
つまり,\( 45^2-n^2 \) の値は \( 7 \) の倍数になります。
\( 45^2-n^2 \) を因数分解すると \( (45+n)(45-n) \) なので,
\( 45+n,45-n \) のどちらか一方または両方が \( 7 \) の倍数であるとき,
\( 45^2-n^2 \) は \( 7 \) の倍数になります。
整数 \( n \) の取り得る値の範囲は \( -45<n<45 \) で,条件を満たす 最大の \( n \) の値 を求めるので,
\( (45+n)(45-n) \) に \( n=44,43,・・・ \) と順番に代入していくと,
\( n=44 \) のとき,\( (45+44)(45-44)=89 \times 1 \) → どちらも \( 7 \) の倍数でなない
\( n=43 \) のとき,\( (45+43)(45-43)=88 \times 2 \) → どちらも \( 7 \) の倍数でなない
\( n=42 \) のとき,\( (45+42)(45-42)=87 \times 3 \) → どちらも \( 7 \) の倍数でなない
\( n=41 \) のとき,\( (45+41)(45-41)=86 \times 4 \) → どちらも \( 7 \) の倍数でなない
\( n=40 \) のとき,\( (45+40)(45-40)=85 \times 5 \) → どちらも \( 7 \) の倍数でなない
\( n=39 \) のとき,\( (45+39)(45-39)=84 \times 6 \) → \( 84 \) が \( 7 \) の倍数
なので,求める \( n \) の値は \( n=39 \) になります。
(2) 次の図のように,点 \( A,B,C,D,E,F,G,H \) を頂点とする直方体があり,
\( AB=4 \; cm,AD=6 \; cm,AE=3 \; cm \) です。辺 \( AD \) の中点を \( I \),辺 \( EF \) の中点を \( J \) とし,
点 \( C \) と点 \( I \),点 \( I \) と点 \( J \),点 \( J \) と点 \( C \) をそれぞれ結びます。
このとき,\( △CIJ \) の周の長さは何 \( cm \) ですか。

【解答】
\( (12+\sqrt{22}) \; cm \)
【解説】
\( CI \) の長さを求める
\( △CDI \) において,
点 \( I \) は辺 \( AD \) の中点なので,
\( ID=\dfrac{1}{2}AD=3 \; cm \)
直方体の向かい合う辺の長さは等しいので,
\( DC=AB=4 \; cm \)
であり,三平方の定理より,
\( CI^2=DC^2+ID^2=25 \)
\( CI=5 \; (cm) \)( \( CI>0 \) より)

\( IJ \) の長さを求める
点 \( I \) から辺 \( EH \) に垂線をひいた交点を\( K \) とすると,
\( △KEJ \) において,
点 \( K \) は辺 \( EH \) の中点になるので,
\( EK=\dfrac{1}{2}EH=\dfrac{1}{2}AD=3 \; cm \)
点 \( J \) は辺 \( EF \) の中点なので,
\( EJ=\dfrac{1}{2}EF=\dfrac{1}{2}AB=2 \; cm \)
三平方の定理より,
\( KJ^2=EK^2+EJ^2=13 \)
\( KJ^2 \) に値を代入するだけなので,\( KJ \) の長さを求める必要はありません 。
\( △IJK \) において,三平方の定理より,
\( IJ^2=KJ^2+IK^2=22 \)
\( IJ=\sqrt{22} \; (cm) \)( \( IJ>0 \) より)

\( CJ \) の長さを求める
\( △GJF \) において,
点 \( J \) は辺 \( EF \) の中点なので,
\( JF=\dfrac{1}{2}EF=\dfrac{1}{2}AB=2 \; cm \)
直方体の向かい合う辺の長さは等しいので,
\( FG=AD=6 \; cm \)
であり,三平方の定理より,
\( GJ^2=JF^2+FG^2=40 \)
\( △CJG \) において,三平方の定理より,
\( CJ^2=CG^2+GJ^2=49 \)
\( CJ=7 \; (cm) \)( \( CJ>0 \) より)

よって,\( △CIJ \) の周の長さは,
\( CI+IJ+CJ=5+\sqrt{22}+7=12+\sqrt{22} \; (cm) \)
(3) 上野さんと大西さんは,ある学校の陸上部に所属しています。次の表1は,夏休みの期間に計測した,上野さんの \( 800 \; m \) 走の \( 20 \) 回分の記録と大西さんの \( 800 \; m \) 走の \( 25 \) 回分の記録を度数分布表に表したものです。

夏休み後に行われる陸上競技大会の種目には,\( 800 \; m \) 走があり,出場する選手として,上野さんか大西さんのどちらか1人を選ぶことになりました。他の部員が,過去のその大会における \( 800 \; m \) 走の決勝の記録をいくつか調べてみると,記録は全て,\( 130 \) 秒未満でした。そこで,次の【選考方法】で,出場する選手を選ぶことにしました。
【選考方法】
夏休みの期間に計測した \( 800 \; m \) 走の記録において,\( 130 \) 秒未満の累積相対度数の大きい方の選手を,夏休み後に行われる陸上競技大会の \( 800 \; m \) 走に出場する選手とする。
【選考方法】に基づくと,次の理由で出場する選手が選ばれます。
表1から,\( 130 \) 秒未満の累積相対度数は,上野さんが ア ,大西さんが イ であることを読み取ることができ, ウ の累積相対度数の方が大きいので, ウ が夏休み後に行われる陸上競技大会の \( 800 \; m \) 走に出場する選手として選ばれる。
文中の ア ・ イ に当てはまる累積相対度数をそれぞれ求めなさい。ただし,累積相対度数は小数で表しなさい。また, ウ に当てはまるものを,次の ➀・➁ の中から選び,その番号を書きなさい。なお,2か所の ウ には同じものが入ります。
➀ 上野さん ➁ 大西さん
【解答】
ア ・・・ \( 0.55 \)
イ ・・・ \( 0.52 \)
ウ ・・・ ➀
【解説】
ある階級の累積相対度数は,
その階級以下のすべての階級の度数の合計 \( \div \) すべての階級の度数の合計
で求めることができます。
ア ・・・ 上野さんの記録の中で,\( 130 \) 秒未満の階級の度数の合計は \( 2+3+6=11 \)(回),
すべての階級の度数の合計は \( 20 \) 回なので,
求める累積相対度数は,\( \dfrac{11}{20}=0.55 \)
イ ・・・ 大西さんの記録の中で,\( 130 \) 秒未満の階級の度数の合計は \( 1+4+8=13 \)(回),
すべての階級の度数の合計は \( 25 \) 回なので,
求める累積相対度数は,\( \dfrac{13}{25}=0.52 \)

大問3
ある会社では,年1回,家族向けのイベントを開催しています。そのイベントではこれまで,当日券の販売は行っていませんでしたが,来場者アンケートに,「前売り券だけではなく,当日券も販売してほしい。」という要望が多数あったことから,今年のイベントでは当日券も販売しました。
次の表1は,今年のイベントにおける,大人と子どもそれぞれ1人当たりの入場券(前売り券,当日券)の金額を表したものです。

今年のイベントでは,購入された大人の入場券のうち,前売り券の割合は \( 70 \; \% \) であり,購入された子どもの入場券のうち,前売り券の割合は \( 60 \; \% \) であり,大人の入場券と子どもの入場券の売り上げの合計は \( 554100 \) 円 でした。仮に,今年のイベントで購入された,大人の入場券と子どもの入場券が全て前売り券であった場合,入場券の売り上げの合計は \( 500000 \) 円 となります。
今年のイベントで購入された,大人の入場券の枚数と子どもの入場券の枚数をそれぞれ求めなさい。ただし,入場券の枚数は,前売り券の枚数と当日券の枚数を合計した枚数です。なお,答えを求める過程も分かるように書きなさい。
【解答】
今年のイベントで購入された,大人の入場券の枚数を \( x \) 枚,子どもの入場券の枚数を \( y \) 枚とすると,
実際の入場券の売り上げの合計は,
\( 1000 \times 0.7x+1300 \times 0.3x+500 \times 0.6y+700 \times 0.4y=554100 \)
\( 109x+58y=55410 \) ・・・ ➀
全て前売り券であった場合の入場券の売り上げの合計は,
\( 1000x+500y=500000 \)
\( 2x+y=1000 \) ・・・ ➁
と表すことができる。
➀➁を連立方程式にして解くと,
\( \left\{ \begin{array}{}
109x+58y=55410 \;\; ・・・ \;\; ➀ \\
2x+y=1000 \;\; ・・・ \;\; ➁ \\
\end{array} \right. \)
➁ \( \times 58 \) すると,
\( 116x+58y=58000 \) ・・・ ➁’
➁ \( – \) ➀すると,
\( 7x=2590 \)
\( x=370 \)
➁に代入すると,
\( 2 \times 370+y=1000 \)
\( y=260 \)
\( x=370,y=260 \) は問題に適している。
よって,今年のイベントで購入された,
大人の入場券の枚数は \( 370 \) 枚
子どもの入場券の枚数は \( 260 \) 枚
大問4
次の図のように,関数 \( y=-x^2 \) のグラフ上に \( x \) 座標が \( -2 \) である点 \( A \) と \( x \) 座標が \( 3 \) である点 \( B \) があり,\( y \) 軸上に点 \( C(0,1) \) があります。また,点 \( C \) を通り直線 \( AB \) に平行な直線上を \( x>0 \) の範囲で動く点 \( D \) があります。

次の(1)・(2)に答えなさい。
(1) 関数 \( y=-x^2 \) のグラフ上の点で,\( y \) 座標が,点 \( A \) の \( y \) 座標と等しい点を \( E \) とします。
点 \( E \) の座標を求めなさい。ただし,点 \( E \) は点 \( A \) と異なる点です。
【解説】
点 \( A \) は \( y=-x^2 \) 上の点で,\( x \) 座標が \( -2 \) なので,
\( y \) 座標は,
\( y=-(-2)^2=-4 \)
点 \( E \) は \( y=-x^2 \) 上の点で,\( y \) 座標が \( -4 \) なので,
\( x \) 座標は,
\( -4=-x^2 \)
\( x^2=4 \)
\( x=±2 \)
点 \( E \) は点 \( A \) と異なる点なので,
あてはまるのは \( x=2 \) のみです。
よって,点 \( E \) の座標は,\( E(2,-4) \) になります。
【参考】
\( y=ax^2 \) 上の点で \( y \) 座標が等しい異なる2点について,
\( x \) 座標の値は,絶対値が等しく,符号を入れ替えた値になります。
これを知っていれば,点 \( A \) の座標が \( A(-2,-4) \) であることを求めるだけで,
計算しなくても,点 \( E \) の座標が \( E(2,-4) \) になることがわかります。

(2) 四角形 \( CABD \) の面積が \( 25 \) となるとき,点 \( D \) の \( x \) 座標を求めなさい。
【解説】
直線 \( AB \) と \( y \) 軸の交点を \( F \) とすると,
点 \( D \) は \( x>0 \) の範囲で動くことから,
四角形 \( CABD \) は \( △CAF \) と四角形 \( CFBD \) に
分けることができ,点 \( D \) がどこにあっても,
\( △CAF \) の面積は一定になります。
四角形 \( CFBD \) の面積を求める
点 \( B \) は \( y=-x^2 \) 上の点で,\( x \) 座標が \( 3 \) なので,
\( y \) 座標は,
\( y=-3^2=-9 \)
であり,点 \( B \) の座標は,\( B(3,-9) \)
直線 \( AB \) は \( A(2,-4),B(3,-9) \) を
通るので,傾きは,
傾き \( =\dfrac{-9-(-4)}{3-(-2)}=-1 \)
また,点 \( F \) は直線 \( AB \) 上の点で,\( x \) 座標は \( 0 \)
なので,\( A(2,-4) \) から \( x \) 方向に \( 2 \),\( y \) 方向に \( -2 \) 進んだ点であり,座標は \( F(0,-6) \)
\( \phantom{} \)

\( C(0,1),F(0,-6) \) より,\( CF \) の長さは \( 1-(-6)=7 \) なので,
\( △CAF \) の面積は
\( △CAF=7 \times 2 \times \dfrac{1}{2}=7 \)
四角形 \( CABD \) の面積が \( 25 \) となるとき,四角形 \( CFBD \) の面積は,
四角形 \( CFBD= \) 四角形 \( CABD-△CAF \)
\( =25-7 \)
\( =18 \)
つまり,四角形 \( CFBD \) の面積が \( 18 \) となるときの
点 \( D \) の \( x \) 座標を求めればいいことになります。
点 \( D \) のおよその場所を求める
点 \( D \) の \( x \) 座標が \( 3 \) であるとすると,
四角形 \( CFBD \) は,2組の向かい合う辺がそれぞれ平行なので,平行四辺形になります。
この場合の四角形 \( CFBD \) の面積は,
\( 7 \times 3=21 \)
となり,\( 18 \) より大きいので,
点 \( D \) の \( x \) 座標は \( 3 \) より小さいとわかります。
\( \phantom{} \)

点 \( D \) の \( x \) 座標を求める
点 \( C \) を通り直線 \( AB \) に平行な直線上の点で
\( x \) 座標が \( 3 \) である点を \( G \) とすると,
四角形 \( CFBG \) の面積は \( 21 \) なので,,
四角形 \( CFBD \) の面積が \( 18 \) となるとき,
\( △DBG \) の面積は \( 3 \) になります。
点 \( D \) の \( x \) 座標を \( t \) とすると,
\( △DBG \) の底辺を \( BG \) とするとき,
高さは \( 3-t \) と表すことができるので,
\( △DBG \) の面積が \( 3 \) になるときの \( t \) の値は,
\( 7 \times (3-t) \times \dfrac{1}{2}=3 \)
\( 3-t=\dfrac{6}{7} \)
\( t=\dfrac{15}{7} \)
\( \phantom{} \)

よって,求める点 \( D \) の \( x \) 座標は \( \dfrac{15}{7} \) になります。
大問5
数学の授業で,中川さんはコンピュータを用いて,次の【手順】で図1のような図形をかき,その図形を考察することにしました。
【手順】
[1] 線分 \( AB \) をかき,\( AB \) の中点を \( O \)
とする。
[2] 点 \( O \) を中心として,\( OA \) を半径
とする円 \( O \) をかく。
[3] 線分 \( AB \) の垂直二等分線を引き,
円 \( O \) との交点をそれぞれ \( C,D \) と
する。
[4] \( \stackrel{\huge\frown}{ AD } \) 上に \( \stackrel{\huge\frown}{ AE }=\stackrel{\huge\frown}{ ED } \) となる点 \( E \)
をとる。
[5] 点 \( B \) と点 \( E \) を結んだ線分 \( BE \) と
線分 \( OD \) との交点を \( F \) とする。
[6] 点 \( C \) と点 \( E \) を結んだ線分 \( CE \) と
線分 \( OA \) との交点を \( G \) とする。
次の(1)・(2)に答えなさい。
(1) 中川さんは,図1から,\( △OFB \) と \( △OGC \) が合同であると予想しました。そして,次のように \( △OFB \) と \( △OGC \) が合同であることを証明しました。
【証明】
\( △OFB \) と \( △OGC \) において
\( OB \) と \( OC \) は,円 \( O \) の半径であるから,\( OB=OC \) ・・・ ➀
対頂角は等しいから,\( ∠BOF=∠ \) ア ・・・ ➁
\( \stackrel{\huge\frown}{ AE }=\stackrel{\huge\frown}{ ED } \) であるから,\( ∠OBF=∠ \) イ ・・・ ➂
➀,➁,➂より, ウ がそれぞれ等しいから
\( △OFB≡△OGC \)
【証明】の ア ・ イ には,当てはまる文字をそれぞれ書き, ウ には,当てはまる言葉を書き,証明を完成させなさい。
【解答】
ア ・・・ \( COG \)
イ ・・・ \( OCG \)
ウ ・・・ 1組の辺とその両端の角
次に,中川さんはコンピュータを用いて,次の図2のように,図1にある,5点 \( A,B,O,C,D \) を固定して,点 \( E \) を,点 \( A \) と点 \( D \) を除く \( \stackrel{\huge\frown}{ AD } \) 上で動かしたとき,何か成り立つことがあるのではないかと考え,調べることにしました。そこで,コンピュータで角の大きさを表示できる機能を用いて,点 \( E \) のいくつかの位置における,\( ∠OFB \) の大きさと \( ∠OGC \) の大きさをそれぞれ調べ,下の表1にまとめました。


(2) 中川さんは,表1から,次のことを予想しました。
【予想】
点 \( E \) が,点 \( A \) と点 \( D \) を除く \( \stackrel{\huge\frown}{ AD } \) 上のどの位置にあっても,\( ∠OFB \) の大きさと \( ∠OGC \) の
大きさの和は \( 135° \) である。
【予想】が成り立つことを,\( ∠OFB \) の大きさを \( ∠a,∠OGC \) の大きさを \( ∠b \) として,\( ∠a,∠b \) を使った式を用いて説明しなさい。なお,\( \stackrel{\huge\frown}{ AD } \) は,点 \( B \) をふくまない方の弧を指します。
【解答】
\( ∠BOC \) は \( \stackrel{\huge\frown}{ BC } \) に対する中心角であり,
\( AB⊥CD \) より \( ∠BOC=90° \)
\( ∠FEC,∠GAC \) は \( \stackrel{\huge\frown}{ BC } \) に対する円周角なので,
\( ∠FEC=∠GAC=45° \)
\( ∠AOD \) は \( \stackrel{\huge\frown}{ AD } \) に対する中心角であり,
\( AB⊥CD \) より \( ∠AOD=90° \),
\( ∠ACD \) は \( \stackrel{\huge\frown}{ AD } \) に対する円周角なので,
\( ∠ACD=45° \)
\( ∠OFB \) は \( △CEF \) の外角なので,
\( ∠a=∠ECF+∠FEC \)
\( =∠ECF+45° \) ・・・ ➀
\( ∠OGC \) は \( △CAG \) の外角なので,
\( ∠b=∠ACG+∠GAC \)
\( =∠ACG+45° \) ・・・ ➁
また,
\( ∠ECF+∠ACG=∠ACD=45° \) ・・・ ➂
➀➁➂より,
\( ∠a+∠b=(∠ECF+45°)+(∠ACG+45°) \)
\( =∠ECF+∠ACG+45°+45° \)
\( =45°+45°+45° \)
\( =135° \)
よって,点 \( E \) が,点 \( A \) と点 \( D \) を除く \( \stackrel{\huge\frown}{ AD } \) 上のどの位置にあっても,
\( ∠OFB \) の大きさと \( ∠OGC \) の大きさの和は \( 135° \) である。
【解説】
\( ∠OFB \) と \( ∠OGC \) が円周角でも中心角でもない中途半端な場所の角であることと,
\( ∠OFB \; (∠a) \) の大きさと \( ∠OGC \; (∠b) \) の大きさの和を求めていること
の2つから,\( ∠a,∠b \) をそれぞれ違う式で置きかえられないか考えます。
まず,点 \( E \) は \( \stackrel{\huge\frown}{ AD } \) 上を動くことから,
円周角を使って解くのではないかという推測ができます。
ここから,点 \( E \) がどこにあっても \( ∠BEC=∠BAC=45° \) になっているので,
\( 135°=45° \times 3 \) であることを考えると,この \( 45° \) という数字は使いたくなってきます。
あとは,\( ∠a \) と \( ∠BEC \),\( ∠b \) と \( ∠BAC \) がそれぞれ同一直線上に
あることに気付くことができれば,\( ∠a \) が \( △CEF \) の外角,\( ∠b \) が \( △CAG \) の外角
になっていることがわかると思います。
ここまで気づけば,
\( ∠a=∠ECF+∠FEC,∠b=∠ACG+∠GAC \)
と式で置きかえることができるので,
あとは,これらを整理して文章に書くだけになります。
大問6
右の図1のように,\( 1,2,3,4,5 \) の数が1つずつ書かれた玉が
\( 5 \) 個入った袋があります。また,片面が白色,もう片面が黒色の
\( 5 \) 枚のカードがあり,机の上に,図2のように,白色の面が上に
なって横一列に並んでいます。袋の中から取り出した玉に書かれて
いる数を利用して,カードを裏返す,【操作P】及び【操作Q】に
ついてそれぞれ考えます。
【操作P】
[1] 図1の袋の中の \( 5 \) 個の玉をよく混ぜてから袋の中から \( 1 \) 個ずつ順に \( 2 \) 個の玉を取り出し
ます。ただし,一度取り出した玉は袋の中に戻さないものとします。
[2] 取り出した \( 2 \) 個の玉にそれぞれ書かれている数の,大きい方の数を \( x \) とし,図2の状態に
あるカードを,左端から \( x \) 枚裏返します。
\( \phantom{} \)
例えば,取り出した \( 2 \) 個の玉にそれぞれ書かれている数の,大きい方の数が \( 3 \) であったとき,
次のように,左端から \( 3 \) 枚のカードを裏返します。
\( \phantom{} \)

【操作Q】
[1] 図1の袋の中の \( 5 \) 個の玉をよく混ぜてから袋の中から玉を \( 1 \) 個取り出します。そして,
取り出した玉を袋の中に戻して,袋の中の \( 5 \) 個の玉をよく混ぜてから袋の中から玉を \( 1 \) 個
取り出します。
[2] 1回目に取り出した玉に書かれている数を \( a \),2回目に取り出した玉に書かれている数を \( b \)
とし,図2の状態にあるカードを,最初に左端から \( a \) 枚裏返し,次に右端から \( b \) 枚裏返し
ます。
\( \phantom{} \)
例えば,1回目に取り出した玉に書かれている数が \( 3 \),2回目に取り出した玉に書かれている数が
\( 4 \) であったとき,次のように,最初に左端から \( 3 \) 枚のカードを裏返し,次に右端から \( 4 \) 枚のカードを
裏返します。
\( \phantom{} \)

次の(1)・(2)に答えなさい。
(1) 【操作P】を1回だけ行うとき,\( 5 \) 枚のカードにおいて,白色の面が上であるカードが \( 1 \) 枚,黒色の面が上であるカードが \( 4 \) 枚となる確率を求めなさい。
【解説】
【操作P】を1回だけ行うとき,白色の面が上であるカードが \( 1 \) 枚,黒色の面が上であるカードが \( 4 \) 枚となるのは,\( 4 \) 枚のカードを裏返した時だけなので,あてはまるのは,取り出した \( 2 \) 個の玉に書かれている数のうち,大きい方の数が \( 4 \) になるときです。

取り出した \( 2 \) 個の玉に書かれている数の組み合わせとそれぞれの組み合わせにおける大きい方の数を
樹形図にして書き出すと,
大きい方の数が \( 4 \) になる組み合わせは \( 6 \) 通り,すべての組み合わせは \( 20 \) 通りなので,
求める確率は \( \dfrac{6}{20}=\dfrac{3}{10} \) になります。

(2) 【操作Q】を1回だけ行うとき,\( 5 \) 枚のカードにおいて,白色の面が上であるカードが \( 1 \) 枚,黒色の面が上であるカードが \( 4 \) 枚となる確率を求めなさい。
【解説】
1回目に取り出した玉に書かれている数を \( a \),2回目に取り出した玉に書かれている数を \( b \)
とすると,白色の面が上であるカードが \( 1 \) 枚,黒色の面が上であるカードが \( 4 \) 枚となる
\( a \) と \( b \) の組み合わせは,
\( (a,b)=(1,3),(1,5),(2,2),(2,4),(3,1),(3,3),(4,2),(5,1) \)
の \( 8 \) 通りになります。
\( a,b \) の組み合わせを表にして書き出すと
全ての組み合わせは \( 25 \) 通りなので,
求める確率は \( \dfrac{8}{25} \) になります。
