大問1
(1) \( 9+4 \times (-2) \) を計算しなさい。
(2) \( \dfrac{5}{11} \div \left( -\dfrac{2}{3} \right) \) を計算しなさい。
【解答】
\( -\dfrac{15}{22} \)
【解説】
\( =\dfrac{5}{11} \times \left( -\dfrac{3}{2} \right) \)
\( =-\dfrac{15}{22} \)
(3) 次の連立方程式を解きなさい。
\( \left\{ \begin{array}{}
3x+2y=-5 \\
-x+3y=9 \\
\end{array} \right. \)
【解説】
\( \left\{ \begin{array}{}
3x+2y=-5 \;\; ・・・ \;\; ➀ \\
-x+3y=9 \;\; ・・・ \;\; ➁ \\
\end{array} \right. \)
➁より,
\( x=3y-9 \) ・・・ ➁’
➀に代入すると,
\( 3(3y-9)+2y=-5 \)
\( 9y-27+2y=-5 \)
\( 11y=22 \)
\( y=2 \)
➁’に代入すると,
\( x=3 \times 2-9=-3 \)
(4) \( (\sqrt{6}+2)(\sqrt{6}-3) \) を計算しなさい。
【解説】
\( =(\sqrt{6}+2)(\sqrt{6}-3) \)
\( =(\sqrt{6})^2+2\sqrt{6}-3\sqrt{6}-6 \)
\( =6-\sqrt{6}-6 \)
\( =-\sqrt{6} \)
(5) \( y \) は \( x \) の2乗に比例し,\( x=6 \) のとき \( y=12 \) です。このとき,\( y \) をの式で表しなさい。
【解答】
\( y=\dfrac{1}{3}x^2 \)
【解説】
\( y \) は \( x \) の2乗に比例するということは,求める式は \( y=ax^2 \; (a \) は定数) の形になります。
ここに,\( x=6,y=12 \) を代入すると,
\( 12=a \times 6^2 \)
\( a=\dfrac{1}{3} \)
よって,求める式は \( y=\dfrac{1}{3}x^2 \)
(6) 1つの外角の大きさが \( 40° \) である正多角形の辺の数を求めなさい。
【解説】
多角形において,すべての外角の和は必ず \( 360° \) になります。
また,正多角形の外角の大きさはすべて同じ大きさになります。
これらより,
\( \dfrac{360°}{40°}=9 \)(個)
外角が \( 9 \) 個あるということは,辺は \( 9 \) 本あることになります。
(7) 右の図のように, \( AB=4 \; cm,BC=7 \; cm,∠A=90° \) の直角三角形 \( ABC \) があります。辺 \( AC \) の長さは何 \( cm \) ですか。
【解答】
\( \sqrt{33} \; cm \)
【解説】
三平方の定理より,
\( AC^2=BC^2-AB^2 \)
\( =7^2-4^2 \)
\( =33 \)
\( AC=\sqrt{33} \; (cm) \) (\( AC>0 \) より)
(8) 袋の中に白玉と黒玉の2種類の玉が合計 \( 450 \) 個入っています。この袋の中の玉をよくかき混ぜてから,\( 35 \) 個の玉を無作為に抽出したところ,白玉が \( 21 \) 個,黒玉が \( 14 \) 個ふくまれていました。はじめに袋の中に入っていた黒玉の個数はおよそ何個と考えられますか。次のア〜エの中から,最も適当なものを選び,その記号を書きなさい。
ア およそ \( 180 \) 個 イ およそ \( 210 \) 個 ウ およそ \( 240 \) 個 エ およそ \( 270 \) 個
【解説】
標本調査においては,
「母集団の大きさと母集団の中の調査対象の数の比」と
「標本の大きさと標本の中の調査対象の数の比」は等しくなると考えられます。
母集団の大きさ ・・・ 袋の中に入っている玉の総数(\( 450 \) 個)
標本の大きさ ・・・ 無作為抽出した玉の総数(\( 35 \) 個)
標本の中の調査対象の数 ・・・ 無作為抽出した黒玉の総数(\( 14 \) 個)
となるので,袋の中に入っていた黒玉の個数をおよそ \( x \) 個とすると,
\( 450:x=35:14 \)
\( 35x=450 \times 14 \)
\( x=180 \)
よって,はじめに袋の中に入っていた黒玉の個数は,およそ \( 180 \) 個と考えられます。
大問2
(1) 右の図のように,円すいの展開図があり,側面となるおうぎ形 \( OAB \) は半径が \( OA=3 \; cm \),中心角が \( ∠AOB=72° \) です。この展開図を組み立ててできる円すいの表面積は何 \( cm^2 \) ですか。ただし,円周率は \( \pi{} \) とします。
【解答】
\( \dfrac{54}{25}\pi{} \; cm^2 \)
【解説】
円すいの展開図において,
おうぎ形の弧と底面の円周の長さは等しいので,
\( \stackrel{\huge\frown}{ AB }=2\pi{} \times 3 \times \dfrac{72°}{360°}=\dfrac{6}{5}\pi{} \; (cm) \)
底面の半径を \( r \; cm \) とすると,
\( 2\pi{}r=\dfrac{6}{5}\pi{} \)
\( r=\dfrac{3}{5} \; (cm) \)
おうぎ形 \( OAB \) の面積は,
\( \pi{} \times 3^2 \times \dfrac{72°}{360°}=\dfrac{9}{5}\pi{} \; (cm^2) \)
底面の円の面積は,
\( \pi{} \times \left(\dfrac{3}{5} \right) ^2=\dfrac{9}{25}\pi{} \; (cm^2) \)
なので,円すいの表面積は,
\( \dfrac{9}{5}\pi{}+\dfrac{9}{25}\pi{}=\dfrac{54}{25}\pi{} \; (cm^2) \)
(2) 次の図のように,8段の階段があり,川口さんは床の位置にいます。川口さんは,正しく作られた大小2つのさいころを同時に1回投げて,あとの【規則】に従ってこの階段を移動します。

【規則】
床の位置から,大小2つのさいころの出た目の数の和だけ,上に向かって1段ずつ移動する。8段目に到達したときに移動する数が残っていれば,8段目から,残っている数だけ下に向かって1段ずつ移動する。
川口さんが,この2つのさいころを同時に1回投げて,【規則】に従って移動を終えたとき,6段目にいる確率を求めなさい。
【解説】
2つのさいころの出た目の数の和は \( 2 \) から \( 12 \) までのどれかになるので,
移動を終えたときに6段目にいるのは,出た目の数の和が \( 6 \) または \( 10 \) のときです。
2つのさいころの出た目の数の組み合わせと
それぞれの場合の和を表に書き出し,
出た目の数の和が \( 6 \) または \( 10 \) のところに
○ をつけてみます。
出た目の和が \( 6 \) または \( 10 \) になるのは \( 8 \) 通り,
すべての組み合わせは \( 36 \) 通りなので,
求める確率は \( \dfrac{8}{36}=\dfrac{2}{9} \)
(3) 次の図は,ある中学校のA班 \( 23 \) 人とB班 \( 23 \) 人のハンドボール投げの記録を班ごとに箱ひげ図に表したものです。この箱ひげ図から読み取れることとして必ず正しいといえるものを,下のア~オの中から全て選び,その記号を書きなさい。ただし,記録はメートルを単位とし,メートル未満は切り捨てるものとします。

ア A班の記録の平均値は \( 18 \; m \) である。
イ B班で,記録が \( 16 \; m \) の人は,少なくとも1人はいる。
ウ A班の記録の範囲は,B班の記録の範囲より小さい。
エ B班の記録の四分位範囲は,A班の記録の四分位範囲より大きい。
オ 記録が \( 22 \; m \) 以上の人は,B班にはA班の2倍以上いる。
【解説】

イ ・・・ 23人分のデータなので,第一四分位数は記録が小さい方から6番目の値になります。
B班は第一四分位数が \( 16 \; m \) なので,記録が \( 16 \; m \) の人は,少なくとも1人はいるといえます。
エ ・・・ 四分位範囲は,箱の長さで比較することができます。
箱の長さはB班の方がA班よりも長いので,
B班の記録の四分位範囲は,A班の記録の四分位範囲より大きいといえます。
オ ・・・ A班,B班ともに23人分のデータなので,中央値は記録が大きい方から12番目,
第三四分位数は記録が大きい方から6番目の値になります。
B班は中央値が \( 22 \; m \) なので,B班には記録が \( 22 \; m \) 以上の人が12人以上います。
A班は第三四分位数が \( 20 \; m \) なので,A班で記録が \( 22 \; m \) 以上の人は5人未満です。
よって,記録が \( 22 \; m \) 以上の人は,B班にはA班の2倍以上いるといえます。
【正しくない理由】
ア ・・・ 箱ひげ図のデータからだけでは,平均値はわかりません。
ウ ・・・ 範囲は,最大値 \( – \) 最小値 で求めることができます。
A班の記録の範囲は,\( 32-7=25 \; (m) \)
B班の記録の範囲は,\( 34-11=23 \; (m) \)
なので,A班の記録の範囲は,B班の記録の範囲より大きくなっています。
大問3
右の図のように,関数 \( y=\dfrac{18}{x} \) のグラフ上に,\( y \) 座標が \( 9 \) である点 \( A \) と \( x \) 座標が \( 6 \) である点 \( B \) があります。また,このグラフ上に,\( x<0 \) の範囲で動く点 \( C \) があります。点 \( A \) を通り \( x \) 軸に平行な直線と,点 \( B \) を通り \( y \) 軸に平行な直線との交点を \( D \),点 \( B \) を通り \( y \) 軸に平行な直線と,\( x \) 軸との交点を \( E \) とします。
次の(1)・(2)に答えなさい。
(1) 点 \( C \) の \( x \) 座標が \( -6 \) のとき,直線 \( CD \) の式を求めなさい。
【解説】
点 \( C \) は \( y=\dfrac{18}{x} \) 上の点で,
\( x \) 座標が \( -6 \) なので,\( y \) 座標は,
\( y=\dfrac{18}{-6}=-3 \)
点 \( C \) の座標は \( C(-6,-3) \)
点 \( D \) は点 \( B \) と \( x \) 座標が等しく,
点 \( A \) と \( y \) 座標が等しいので,
点 \( D \) の座標は \( D(6,9) \)
直線 \( CD \) の式を \( y=ax+b \) とすると,
傾き \( a=\dfrac{9-(-3)}{6-(-6)}=1 \)
\( y=x+b \) に \( x=6,y=9 \) を代入すると,
\( 9=6+b \)
\( b=3 \)
よって,直線 \( CD \) の式は \( y=x+3 \)
(2) \( △ABD \) と \( △BCE \) の面積の比が \( 3:4 \) となるとき,点 \( C \) の \( x \) 座標を求めなさい。
【解答】
\( -\dfrac{14}{3} \)
【解説】
点 \( A \) は \( y=\dfrac{18}{x} \) 上の点で,
\( y \) 座標が \( 9 \) なので,\( x \) 座標は \( 2 \)
であり,点 \( A \) の座標は \( A(2,9) \)
点 \( B \) は \( y=\dfrac{18}{x} \) 上の点で,
\( x \) 座標が \( 6 \) なので,\( y \) 座標は \( 3 \)
であり,点 \( B \) の座標は \( B(6,3) \)
また,点 \( D \) の座標は \( D(6,9) \) なので,
\( △ABD \) の面積は,
\( 4 \times 6 \times \dfrac{1}{2}=12 \)
ここから,\( △ABD:△BCE=3:4 \) のとき,
\( △BCE=\dfrac{4}{3} \times 12=16 \)
また,\( △BCE \) において, \( BE(=3) \) を底辺と考えると,
点 \( C \) の \( x \) 座標を \( t \) としたとき,
高さは \( 6-t \) と表すことができます。
ここで,\( △BCE \) の面積の関係を方程式として表すと,
\( 3 \times (6-t) \times \dfrac{1}{2}=16 \)
\( 18-3t=32 \)
\( 3t=-14 \)
\( t=-\dfrac{14}{3} \)
大問4
右の図のように,\( △ABC \) は鋭角三角形で,頂点 \( A,B,C \) は円 \( O \) の円周上にあります。点 \( A \) から辺 \( BC \) に垂線 \( AD \) を引きます。また,点 \( B \) から辺 \( AC \) に垂線を引き,線分 \( AD \) との交点を \( E \),辺 \( AC \) との交点を \( F \),円 \( O \) との交点を \( G \) とします。さらに,点 \( A \) と点 \( G \) を結びます。このとき,\( △AEF≡△AGF \) であることを証明しなさい。
【解答】
\( △AEF \) と \( △AGF \) において,
仮定より \( BG⊥AC \) なので,
\( ∠AFE=∠AFG \) ・・・ ➀
\( \stackrel{\huge\frown}{ AB } \) に対する円周角なので,
\( ∠AGF=ACD \) ・・・ ➁
仮定より \( AD⊥BC \) なので,
\( ∠EAF=90°-∠ACD \) ・・・ ➂
また,
\( ∠GAF=90°-∠AGF \) ・・・ ➃
➁➂➃より,
\( ∠EAF=∠GAF \) ・・・ ➄
さらに,\( AF \) は共通 ・・・ ⑥
➀➄➅より,
1組の辺とその両端の角がそれぞれ等しいので,
\( △AEF≡△AGF \)
大問5
ある観光地には,自転車をレンタルすることができるお店がA店とB店の2店あります。右の表1は,A店のレンタル料金表であり,表1中の料金欄には,借りた時間の区分ごとの自転車1台当たりの料金を示しています。A店で自転車を借りることができる最大の時間は12時間です。自転車1台を \( x \) 時間借りたときの料金を \( y \) 円として,表1を基に,A店における \( x \) と \( y \) の関係をグラフで表すと,図1のようになります。
次の(1)・(2)に答えなさい。
(1) A店における \( x \) と \( y \) の関係について,\( y \) は \( x \) の関数であるといえます。その理由を書きなさい。
【解答】
\( x \) の値が1つ決まると \( y \) の値も1つに決まるため。
(2) 右の表2は,B店のレンタル料金表であり,表2中の料金欄には,借りた時間の区分ごとの自転車1台当たりの料金を示しています。B店で自転車を借りることができる最大の時間は12時間です。表2を基に,B店における \( x \) と \( y \) の関係を表すグラフを,A店にならって,図1にかき入れなさい。
また,下の【自転車1台をA店で借りたときの料金とB店で借りたときの料金の比較】の ア ・ イ に当てはまる数をそれぞれ書きなさい。
【自転車1台をA店で借りたときの料金とB店で借りたときの料金の比較】
B店よりA店の方が料金が安いのは,借りた時間が ア 時間より長く イ 時間以内の場合と8時間より長く12時間以内の場合であり,借りた時間がそれ以外の場合はA店よりB店の方が料金が安い。
【解答】
ア ・・・ 4
イ ・・・ 6
【解説】
グラフが下にあるほど安くなるのだから,
同じ \( x \) の値で黒の直線が赤の直線より
下にある範囲を探せばいいことになります。
4時間未満 \( (0≦x≦4) \) の範囲では,
赤の直線の方が下にあります。
4時間 \( (x=4) \) を超えると,
B店の料金が上がるので,赤の直線が上に移動し,
黒の直線の方が下になります。
さらに,6時間 \( (x=6) \) を超えると,
A店の料金が上がるので,黒の直線が上に移動し,
赤の直線の方が下になります。
つまり,4時間より長く6時間以内の範囲が
B店よりA店の方が安くなることになります。
大問6
石田さんは,連続する3つの整数のそれぞれの2乗の和からある自然数をひいた数について,どのようなことが成り立つかを調べています。
\( 1,2,3 \) では,\( 1^2+2^2+3^2-2=12=3×2^2 \)
\( 2,3,4 \) では,\( 2^2+3^2+4^2-2=27=3×3^2 \)
\( 3,4,5 \) では,\( 3^2+4^2+5^2-2=48=3×4^2 \)
上の計算の結果では,連続する3つの整数のそれぞれの2乗の和から \( 2 \) をひいた数は,その連続する3つの整数の中央の数を2乗して3倍した数と等しくなっていました。そこで,石田さんは,上の計算の結果から次のことを予想しました。
【予想】
連続する3つの整数のそれぞれの2乗の和から \( 2 \) をひいた数は,その連続する3つの整数の中央の数を
2乗して3倍した数と等しくなる。
次の(1)~(3)に答えなさい。
(1) 石田さんは,この【予想】がいつでも成り立つことを,次のように説明しました。
【説明】
\( n \) を整数とすると,連続する3つの整数は,\( n,n+1,n+2 \) と表される。
\( \boxed{\phantom{aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa\\aa\\aa\\aa\\}} \)
したがって,連続する3つの整数のそれぞれの2乗の和から \( 2 \) をひいた数は,その連続する3つの整数の
中央の数を2乗して3倍した数と等しくなる。
【説明】の \( \boxed{\phantom{aaaa}} \) に説明の続きを書き、説明を完成させなさい。
【解答】
連続する3つの整数のそれぞれの2乗の和から \( 2 \) をひいた数は,
\( n^2+(n+1)^2+(n+2)^2-2=3n^2+6n+3 \)
\( =3(n^2+2n+1) \)
\( =3(n+1)^2 \)
\( n+1 \) は連続する3つの整数の中央の数なので,
\( 3(n+1)^2 \) は連続する3つの整数の中央の数を2乗して3倍した数である。
(2) 次に,石田さんは,連続する3つの整数のそれぞれの2乗の和から \( 5 \) をひいた数について調べたところ,次の【性質Ⅰ】がいつでも成り立つことが分かりました。
【性質Ⅰ】
連続する3つの整数のそれぞれの2乗の和から \( 5 \) をひいた数は,その連続する3つの整数のうち
ア を イ 倍した数と等しくなる。
【性質Ⅰ】の ア には,当てはまる言葉を次の①~⑥の中から選び,その番号を書き, イ には,当てはまる数を書きなさい。
① 最も小さい数と中央の数の和
② 最も小さい数と最も大きい数の和
③ 中央の数と最も大きい数の和
④ 最も小さい数と中央の数の積
⑤ 最も小さい数と最も大きい数の積
⑥ 中央の数と最も大きい数の積
【解答】
ア ・・・ ⑤ 最も小さい数と最も大きい数の積
イ ・・・ 3
【解答】
連続する3つの整数のそれぞれの2乗の和から \( 5 \) をひいた数は,
\( n^2+(n+1)^2+(n+2)^2-5=3n^2+6n \)
\( =3n(n+2) \)
\( n \) は連続する3つの整数の最も小さい数,
\( n+2 \) は連続する3つの整数の最も大きい数
なので,
\( 3n(n+2) \) は連続する3つの整数の「最も小さい数と最も大きい数の積」を3倍した数である。
(3) さらに,石田さんは,連続する4つの整数のそれぞれの2乗の和から \( 5 \) をひいた数についても調べたところ,次の【性質Ⅱ】・【性質Ⅲ】がいつでも成り立つことが分かりました。
【性質Ⅱ】
連続する4つの整数のそれぞれの2乗の和から \( 5 \) をひいた数は,その連続する4つの整数のうち最も
小さい数と最も大きい数の和を2乗した数と等しくなる。
【性質Ⅲ】
連続する4つの整数のそれぞれの2乗の和から \( 5 \) をひいた数は,その連続する4つの整数のうち ウ を2乗した数と等しくなる。
【性質Ⅲ】の ウ に当てはまる言葉を,次の①~⑤の中から選び,その番号を書きなさい。
① 最も小さい数と小さい方から2番目の数の和
② 最も小さい数と大きい方から2番目の数の和
③ 小さい方から2番目の数と大きい方から2番目の数の和
④ 小さい方から2番目の数と最も大きい数の和
⑤ 大きい方から2番目の数と最も大きい数の和
【解答】
ウ ・・・ ③ 小さい方から2番目の数と大きい方から2番目の数の和
【解答】
連続する4つの整数を \( n-1,n,n+1,n+2 \) とすると,
連続する4つの整数のそれぞれの2乗の和から \( 5 \) をひいた数は,
\( (n-1)^2+n^2+(n+1)^2+(n+2)^2-5=4n^2+4n+1 \)
\( =(2n+1)^2 \)
\( =\{n+(n+1)\}^2 \)
\( n \) は連続する4つの整数の小さい方から2番目の数,
\( n+1 \) は連続する4つの整数の大きい方から2番目の数
なので,
\( \{n+(n+1)\}^2 \) は連続する4つの整数のうち
「小さい方から2番目の数と大きい方から2番目の数の和」を2乗した数と等しくなる。