鳥取県公立高校入試 令和7(2025)年度 解答&解説

鳥取県公立高校入試 令和7(2025)年度 解答&解説

【解答】
\( 5\sqrt{2} \)
【解説】

 

大問1

問1 次の計算をしなさい。

(1) \( 5-7 \)

【解答】
\( -2 \)

 

(2) \( 3\sqrt{2}+\dfrac{4}{\sqrt{2}} \)

【解答】
\( 5\sqrt{2} \)
【解説】
\( =3\sqrt{2}+\dfrac{4 \times \sqrt{2}}{\sqrt{2} \times \sqrt{2}} \)
\( =3\sqrt{2}+2\sqrt{2} \)
\( =5\sqrt{2} \)

 

(3) \( \dfrac{x+2y}{2}-\dfrac{x-y}{3} \)

【解答】
\( \dfrac{x+8y}{6} \)
【解説】
\( =\dfrac{3(x+2y)}{6}-\dfrac{2(x-y)}{6} \)
\( =\dfrac{3(x+2y)-2(x-y)}{6} \)
\( =\dfrac{3x+6y-2x+2y}{6} \)
\( =\dfrac{x+8y}{6} \)

 

(4) \( -\dfrac{2}{5}a^3b \div \left( -\dfrac{4}{15}ab \right) \)

【解答】
\( \dfrac{3}{2}a^2 \)
【解説】
\( =-\dfrac{2a^3b}{5} \times \left( -\dfrac{15}{4ab} \right) \)
\( =\dfrac{3}{2}a^2 \)

 

問2 次の数量を表す式を書きなさい。ただし,消費税は考えないものとする。

    \( a \) 円のノートを,\( 3 \) 割引きで買ったときの代金

【解答】
\( \dfrac{7}{10}a \)
【解説】
\( a \) 円の \( 3 \) 割は \( \dfrac{3}{10}a \) 円であり,
\( a \) 円の \( 3 \) 割引ということは,\( a \) 円から \( \dfrac{3}{10}a \) 円を引けばいいので,
 \( a-\dfrac{3}{10}a=\dfrac{7}{10}a \)(円)

 

問3 \( 2x^2-18 \) を因数分解しなさい。

【解答】
\( 2(x+3)(x-3) \)
【解説】
\( =2(x^2-9) \)
\( =2(x+3)(x-3) \)

 

問4 連立方程式  \( \left\{ \begin{array}{}
x+y=2 \\
3x+4y=3 \\
\end{array} \right.  \) を解きなさい。

【解答】
\( x=5,y=-3 \)
【解説】
\( \left\{ \begin{array}{}
x+y=2 \; ・・・ \; ➀ \\
3x+4y=3 \; ・・・ \; ➁ \\
\end{array} \right.  \)
➀ \( \times 3 \) すると,
 \( 3x+3y=6 \) ・・・ ➀’
➁ \( – \) ➀’すると,
 \( y=-3 \)
➀に代入すると,
 \( x+(-3)=2 \)
     \( x=5 \)

 

問5 二次方程式 \( x^2-3x-1=0 \) を解きなさい。

【解答】
\( x=\dfrac{3±\sqrt{13}}{2} \)
【解説】
解の公式より,
 \( x=\dfrac{-(-3)±\sqrt{(-3)^2-4 \times 1 \times (-1)}}{2 \times 1} \)
  \( =\dfrac{3±\sqrt{9+4}}{2} \)
  \( =\dfrac{3±\sqrt{13}}{2} \)

 

問6 次ののうち,\( y \) が \( x \) の一次関数であるものを2つ選び,記号で答えなさい。

     気温 \( x \; ^\circ C \) のときの降水量 \( y \; mm \)
     分速 \( x \; m \) で \( 7 \) 分間進むときの道のり \( y \; m \)
     1辺の長さが \( x \; cm \) の正方形の面積 \( y \; cm^2 \)
     \( 300 \; mL \) のジュースを,\( x \; mL \) 飲んだときの残り \( y \; mL \)

【解答】

【解説】
\( y \) が \( x \) の一次関数であるとき,\( y=ax+b \)(\( a,b \) は定数)の式で表すことができます。

の関係を式で表すと,
  温度と降水量の間に明確な関係はないので,式で表すことができません。
  \( y=7x \)
  \( y=x^2 \)
  \( y=-x+300 \)
なので,\( y=ax+b \) の形になっているのはになります。

 

問7 2つの関数 \( y=ax^2 \) と \( y=3x+2 \) について,\( x \) の値が \( 1 \) から \( 3 \) まで増加するときの,それぞれの変化の割合が等しくなるような,\( a \) の値を求めなさい。

【解答】
\( a=\dfrac{3}{4} \)
【解説】
\( y=ax^2 \) において,
 \( x=1 \) のときの \( y \) の値は,\( y=a \times 1^2=a \)
 \( x=3 \) のときの \( y \) の値は,\( y=a \times 3^2=9a \)
と表すことができます。

このとき,変化の割合は \( \dfrac{9a-a}{3-1}=4a \) と表すことができます。

\( y=3x+2 \) の変化の割合は \( 3 \) なので,
2つの変化の割合が等しくなる \( a \) の値は,
 \( 4a=3 \)
  \( a=\dfrac{3}{4} \)

 

問8 右の図Ⅰのおうぎ形 \( OAB \) について,直線 \( OB \) を回転の軸として1回転させてできる立体の体積を求めなさい。

【解答】
\( 18\pi{} \; cm^3 \)
【解説】
できる立体は,線分 \( OA \) を半径とする半球になるので,
体積は,
 \( \dfrac{1}{2} \times \left( \dfrac{4}{3}\pi{} \times 3^3 \right)=\dfrac{1}{2} \times 36\pi{} \)
          \( =18\pi{} \; (cm^3) \)


 

 

問9 右の図Ⅱにおいて,円 \( O \) と,円 \( O \) の外部に点 \( A \) がある。次の条件を満たす点 \( P \) を作図しなさい。
ただし,作図に用いた線は明確にして,消さずに残しておき,作図した点 \( P \) には記号 \( P \) を書き入れなさい。

条件
 点 \( P \) は円 \( O \) の円周上の点であり,直線 \( AO \) より上側に
  ある。
 \( ∠APO=90° \) である。

【解答】

手順1 線分 \( OA \) を描く。
手順2 2点 \( O,A \) を中心に円弧を描く。
(交点を \( B,C \) とします。)
手順3 2点 \( B,C \) を通る直線を描く。
(線分 \( OA \) との交点を \( D \) とします。)
手順4 点 \( D \) を中心に線分 \( OD \) を半径とする円弧を描く。

手順4の円弧と円 \( O \) の交点が求める点 \( P \) になります。

【解説】

\( ∠APO=90° \) であることから,
\( ∠APO=90° \) は,線分 \( OA \) を直径とする円
における直径 \( OA \) に対する円周角
と考えることができます。

線分 \( OA \) を直径とする円の中心は線分 \( OA \) の中点になるので,線分 \( OA \) の垂直二等分線を作図することで,この円の中心が作図できます。

この円の中心を \( D \) とすると,
点 \( P \) は円 \( D \) の円周上の点でもあり,
円 \( O \) の円周上の点でもあるので,
2つの円の交点が求める点 \( P \) になります。

 

問10 右の図Ⅲのように正五角形があり,1つの頂点を \( A \) とする。はじめに点 \( P \) と点 \( Q \) は頂点 \( A \) の位置にある。\( 1 \) から \( 6 \) までの目がある1つのさいころを2回投げて,点 \( P \) は1回目に出た目の数だけ反時計回りに正五角形の頂点を1つずつ移動する。また,点 \( Q \) は2回目に出た目の数だけ次の【操作➀】または【操作➁】にしたがって移動する。
例えば,1回目に出た目の数が \( 3 \),2回目に出た目の数が \( 6 \) であるとき,点 \( P \) と点 \( Q \) の位置は,あとの例のようになる。

【操作➀】:点 \( Q \) は2回目に出た目の数だけ反時計回りに正五角形の頂点を1つずつ移動する。
【操作➁】:点 \( Q \) は2回目に出た目の数だけ時計回りに正五角形の頂点を1つずつ移動する。

次の解答は,点 \( P \) と点 \( Q \) が移動したとき,正五角形の同じ頂点にある確率を【操作➀】の場合と【操作➁】の場合について,それぞれ求めたものである。
このとき,あとの(1),(2)に答えなさい。
ただし,さいころは6つのどの目が出ることも同様に確からしいものとする。

解答
さいころを2回投げたときの目の出方は  ア  通り。
【操作➀】のとき
 点 \( P \) と点 \( Q \) が正五角形の同じ頂点にあるときは,さいころの出た目の差が \( 0 \) か \( 5 \) となればよいので,求める確率は  イ  である。
【操作➁】のとき
 点 \( P \) と点 \( Q \) が正五角形の同じ頂点にあるときは,さいころの出た目の  ウ  となればよいので,求める確率は  エ  である。

(1) 解答の  ア  イ  にあてはまる数を,それぞれ求めなさい。

【解答】
 ア  ・・・ \( 36 \)
 イ  ・・・ \( \dfrac{2}{9} \)
【解説】
 ア 
さいころを2回投げたときの目の出方は次の36通りになります。

 イ 
正五角形の残りの頂点に右の図のように \( B \)~\( E \) の名前をつけます。
出た目の数とその行き先の組み合わせを樹形図にして書きだすと,差が \( 0 \) または \( 5 \) になる組み合わせは \( 8 \) 通りなので,
その確率は,\( \dfrac{8}{36}=\dfrac{2}{9} \) になります。

 \( \phantom{  } \)

 

(2) 解答の下線部を参考にして,さいころの目の出方について  ウ  に適切な語句を入れなさい。
また, エ  にあてはまる数を求めなさい。

【解答】
 ウ  ・・・ 和が \( 5 \) か \( 10 \)
 エ  ・・・ \( \dfrac{7}{36} \)
【解説】
 ウ 
点 \( P \) と点 \( Q \) の行き先が
 頂点 \( A \) になる場合 ・・・ 1回目に \( 5 \),2回目も \( 5 \) の目がでたとき
 頂点 \( B \) になる場合 ・・・ 1回目に \( 4 \),2回目に \( 1 \) または \( 6 \) の目がでたとき
 頂点 \( C \) になる場合 ・・・ 1回目に \( 3 \),2回目に \( 2 \) の目がでたとき
 頂点 \( D \) になる場合 ・・・ 1回目に \( 2 \),2回目に \( 3 \) の目がでたとき
 頂点 \( E \) になる場合 ・・・ 1回目に \( 1 \),2回目に \( 4 \) の目がでたとき
なので,出た目の和が \( 5 \) か \( 10 \) になるときに同じ頂点に移動します。

 エ 
出た目の数とその行き先の組み合わせを樹形図にして書きだすと,
和が \( 5 \) または \( 10 \) になる組み合わせは \( 7 \) 通りなので,
その確率は,\( \dfrac{7}{36} \) になります。

 

大問2

次の図Ⅰは,ある中学校の3年生A組 \( 30 \) 人と,B組 \( 30 \) 人のハンドボール投げの記録をそれぞれ箱ひげ図にまとめたものである。
このとき,あとの各問いに答えなさい。

問1 A組の記録の第3四分位数を求めなさい。

【解答】
\( 28 \; m \)
【解説】

 

問2 図Ⅰ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,次のア~エからひとつ選び,記号で答えなさい。

     平均値は,A組の方がB組より大きい。
     最大値は,A組の方がB組より小さい。
     範囲は,A組の方がB組より大きい。
     \( 29 \; m \) 以上投げた生徒の数は,A組の方がB組より多い。

【解答】
 範囲は,A組の方がB組より大きい。
【解説】
ア ・・・ 箱ひげ図のデータだけでは平均値の大小を判断することはできません。

イ ・・・ A組の最大値は \( 33 \; m \),B組の最大値は \( 31 \; m \) なので,A組の方が大きくなっています。

ウ ・・・ 範囲は,「最大値 \( – \) 最小値」で求めることができます。
    A組の範囲は \( 33-12=21 \; (m) \),B組の範囲は \( 31-11=20 \; (m) \) なので,
    A組の方が大きくなっています。

エ ・・・ 第3四分位数は値の大きい方から8番目の値になります。
    A組の第3四分位数は \( 28 \; m \),B組の第3四分位数は \( 27 \; m \) であることから,
    \( 29 \; m \) 以上投げた生徒の数は,A組,B組ともに \( 8 \) 人未満であることはわかりますが,
    それ以上に詳しいことは判断できません。

 

問3 A組とB組には,運動部に所属する生徒がそれぞれ \( 15 \) 人ずついる。次の図Ⅱは,運動部に所属するA組 \( 15 \) 人と,B組 \( 15 \) 人のハンドボール投げの記録をそれぞれ箱ひげ図にまとめたものである。また,あとの会話は,けいたさんとかりんさんが,図Ⅱの箱ひげ図をもとに話し合ったものである。
このとき,あとの(1),(2)に答えなさい。


会話
けいたさん:運動部に所属する各組の生徒 \( 15 \) 人のうち,A組とB組のどちらにハンドボールを遠くに
      投げる人が多いかな。図Ⅱの箱ひげ図をみても,範囲も四分位範囲も違うからどう比べたらいいのだろう。
かりんさん:何か基準があるといいかも。先生が,この中学校の3年生で運動部に所属する生徒の
      ハンドボール投げの記録の平均は,\( 25 \; m \) だとおっしゃっていたよ。
けいたさん:それでは,\( 25 \; m \) より遠くに投げた人は,A組,B組のどちらの方が多いのか考えてみよう。
かりんさん:A組は  ア  が \( 24 \; m \) だから,A組に \( 25 \; m \) より遠くに投げた人は,最も多くて
       イ  人だと考えられるね。
けいたさん:B組は  ア  が \( 26 \; m \) だから,B組に \( 25 \; m \) より遠くに投げた人は,少なくとも
       ウ  人いるよ。
かりんさん:これで判断できるね。\( 25 \; m \) より遠くに投げた人は, エ  組の方が多いといえるね。


(1) 会話の  ア  にあてはまる語句を答えなさい。
ただし, ア  には同じ語句があてはまるものとする。

【解答】
 ア  ・・・ 中央値

 

(2) 会話の  イ  ウ  にあてはまる数を求めなさい。また, エ  にあてはまる組をA,Bからひとつ選び,記号で答えなさい。

【解答】
 イ  ・・・ \( 7 \)
 ウ  ・・・ \( 8 \)
 エ  ・・・ B
【解説】

 

大問3

問1 次の会話Ⅰは,まなぶさんが通う学校の授業で先生が数当てマジックを披露したときのものである。
このとき,あとの(1)~(3)に答えなさい。


会話Ⅰ
先   生:\( 1 \) から \( 10 \) までの整数で好きな数をひとつ思い浮かべてください。思い浮かべたら,
      次に示す手順1~4で計算をして,求めた数を教えてください。

手順
 はじめに思い浮かべた数を10倍する
 手順1で求めた数に \( 4 \) をたす
 手順2で求めた数を \( 2 \) でわる
 手順3で求めた数から \( 12 \) をひく

まなぶさん:計算したら \( 10 \) になりました。
先   生:わかりました。まなぶさんがはじめに思い浮かべた数は \( 4 \) ですね。
まなぶさん:すごい!正解です。
先   生:どうして私が,まなぶさんのはじめに思い浮かべた数を当てることができたか考えてみて
      ください。


(1) はじめに思い浮かべた数を \( n \) として,手順1~4で計算して求めた数を \( n \) を用いて式で表しなさい。
ただし,この問いの答えは,必ずしも約分や式を整理する必要はない。

【解答】
\( \dfrac{10n+4}{2}-12 \)
【解説】
手順1 はじめに思い浮かべた数を10倍する → \( 10n \)
手順2 手順1で求めた数に \( 4 \) をたす → \( 10n+4 \)
手順3 手順2で求めた数を \( 2 \) でわる → \( \dfrac{10n+4}{2} \)
手順4 手順3で求めた数から \( 12 \) をひく → \( \dfrac{10n+4}{2}-12 \)
となるので,求めた数は \( \dfrac{10n+4}{2}-12 \) と表すことができます。

 

(2) 手順1~4で計算して求めた数が \( 35 \) のとき,はじめに思い浮かべた数を求めなさい。

【解答】
\( 9 \)
【解説】
(1)の結果より,
 \( \dfrac{10n+4}{2}-12=35 \)
    \( \dfrac{10n+4}{2}=47 \)
    \( 10n+4=94 \)
      \( 10n=90 \)
        \( n=9 \)

 

(3) 手順1~4で計算して求めた数から,はじめに思い浮かべた数を求めるための方法として適切なものを次のから2つ選び,記号で答えなさい。

      求めた数に \( 10 \) をたし,\( 5 \) でわる。
      求めた数を \( 5 \) でわり,\( 10 \) をたす。
      求めた数を \( 5 \) でわり,\( 2 \) をたす。
      求めた数を2倍し,\( 5 \) でわる。
      求めた数から \( 6 \) をひく。

【解答】
 求めた数に \( 10 \) をたし,\( 5 \) でわる。
 求めた数を \( 5 \) でわり,\( 2 \) をたす。
【解説】
求めた数を \( m \) とすると,
 \( \dfrac{10n+4}{2}-12=m \)
 \( (5n+2)-12=m \)
     \( 5n-10=m \)
        \( 5n=m+10 \)
        \( n=\dfrac{m+10}{5} \) ・・・ ➀
        \( n=\dfrac{m}{5}+2 \) ・・・ ➁
なので,
➀式にあてはまるのは  ,➁式にあてはまるのは  になります。

 

問2 次の会話Ⅱは,授業後にまなぶさんも数を当てる方法を自分で考え,かずこさんに披露したときのものである。
このとき,あとの(1),(2)に答えなさい。


会話Ⅱ
まなぶさん:異なる2つの自然数を選び,和と積を教えてください。
かずこさん:和は \( 14 \) で,積は \( 48 \) だよ。
まなぶさん:選んだ数は \( \boxed{ a } \) と \( \boxed{ b } \) だね。
かずこさん:正解。\( x^2+14x+48 \) を因数分解するときに考えるよね。じゃあ,もう少し難しそうな
      組合せで,和が \( 22 \) で,積が \( 112 \) はどう。これならすぐわからないよね。
まなぶさん:わかるよ。かずこさんが選んだ数は \( 8 \) と \( 14 \) だね。
かずこさん:すごい!どうやって考えたの。
まなぶさん:2つの数の和の半分 \( 11 \) を基準とすれば,選んだ数のどちらかは \( 11 \) より大きく,
      他方は \( 11 \) より小さくなるよね。選んだ2つの数は,\( 11+x \) と \( 11-x \) とおけて,
      積は \( 112 \) だから \( (11+x)(11-x)=112 \) を解けば,\( x \) の値を求めることができるので,
      選んだ2つの数がわかるよ。


(1) 会話Ⅱの \( \boxed{ a } \) と \( \boxed{ b } \) にあてはまる数を,それぞれ求めなさい。

【解答】
\( \boxed{ a } \) ・・・ \( 6 \)
\( \boxed{ b } \) ・・・ \( 8 \)
【解説】
\( \boxed{ a } \; ≦ \; \boxed{ b } \) とすると,
\( \boxed{ a } \; + \; \boxed{ b }=14 \) となる組み合わせは,
 \( (1,13),(2,12),(3,11),(4,10),(5,9),(6,8),(7,7) \)
であり,これらの中で \( \boxed{ a } \times \boxed{ b }=48 \) となる組み合わせは,
\( (6,8) \) になります。

 

(2) かずこさんは,会話Ⅱの下線部のまなぶさんの考えをもとに,次のような方法を考えた。
次のかずこさんの考えの \( \boxed{ c } \) と \( \boxed{ d } \) にあてはまるものとして,最も適切なものを,あとのからそれぞれひとつ選び,記号で答えなさい。

かずこさんの考え
選んだ2つの数の和を \( A \),積を \( B \) とする。\( x \) を自然数とすると,
2つの数は \( \dfrac{A}{2}+x,\dfrac{A}{2}-x \) と表される。
このとき,\( x \) を \( A \) と \( B \) の式で表すと,
 \( x=\sqrt{ \boxed{ c } \; - \; \boxed{ d } } \)
となる。

   \( A \)     \( B \)     \( \dfrac{A}{2} \)     \( \dfrac{B}{2} \)     \( \left( \dfrac{A}{2} \right)^2 \)    \( \left( \dfrac{B}{2} \right)^2 \)

【解答】
\( \boxed{ c } \) ・・・  \( \left( \dfrac{A}{2} \right)^2 \)
\( \boxed{ d } \) ・・・  \( B \)
【解説】
かずこさんの考えから,
 \( \left( \dfrac{A}{2}+x \right)\left( \dfrac{A}{2}-x \right)=B \)
      \( \left( \dfrac{A}{2} \right)^2-x^2=B \)
          \( x^2=\left( \dfrac{A}{2} \right)^2-B \)
           \( x=\sqrt{\left( \dfrac{A}{2} \right)^2-B} \)(\( x>0 \) より)

 

問3 和が \( 90 \),積が \( 1961 \) となる2つの自然数を求めなさい。

【解答】
\( 53,37 \)
【解説】
かずこさんの考えの式 \( x=\sqrt{\left( \dfrac{A}{2} \right)^2-B} \) に
\( A=90,B-1961 \) を代入すると,
 \( x=\sqrt{\left( \dfrac{90}{2} \right)^2-1961} \)
  \( =\sqrt{45^2-1961} \)
  \( =\sqrt{2025-1961} \)
  \( =\sqrt{64} \)
  \( =8 \)(\( x>0 \) より)
なので,2つの自然数は,\( \dfrac{90}{2}+8=53 \) と \( \dfrac{90}{2}-8=37 \) になります。

 

大問4

右の図において,曲線➀,放物線➁は,それぞれ関数 \( y=\dfrac{24}{x} \; (x>0) \),関数 \( y=ax^2 \) のグラフであり,曲線➀上の点 \( A \) の \( x \) 座標は \( 3 \),曲線➀と放物線➁の交点 \( B \) の \( y \) 座標は \( 4 \) である。また,四角形 \( ABCD \) は,線分 \( AB \) を一辺とする正方形である。さらに,点 \( E \) の座標は \( (3,4) \) であり,点 \( F \) を,点 \( A \) を通り \( x \) 軸に平行な直線と点 \( D \) を通り \( y \) 軸に平行な直線の交点とする。
このとき,あとの各問いに答えなさい。

問1 点 \( A \) の \( y \) 座標を求めなさい。

【解答】
\( y=8 \)
【解説】
点 \( A \) は,\( y=\dfrac{24}{x} \) 上の点で,\( x \) 座標が \( 3 \) なので,
 \( y=\dfrac{24}{3}=8 \)

 

問2 \( a \) の値を求めなさい。

【解答】
\( a=\dfrac{1}{9} \)
【解説】
点 \( B \) は,\( y=\dfrac{24}{x} \) 上の点で,\( y \) 座標が \( 4 \) なので,
\( x \) 座標の値は,
 \( 4=\dfrac{24}{x} \)
 \( x=6 \)

点 \( B(6,4) \) は,\( y=ax^2 \) 上の点でもあるので,
 \( 4=a \times 6^2 \)
 \( a=\dfrac{1}{9} \)

 

問3 \( △AEB≡△AFD \) であることを,次のように証明した。
このとき,あとの(1),(2)に答えなさい。


証明
\( △AEB \) と \( △AFD \) で,
正方形 \( ABCD \) の一辺の長さなので,
 \( AB=AD \) ・・・ ➀
仮定より,\( AE,DF \) は \( y \) 軸に平行で,\( EB,AF \) は \( x \) 軸に平行なので,
 \( \boxed{ a } \; = \; \boxed{ b } \; =90° \) ・・・ ➁
同様に,\( ∠FAE=90° \) ・・・ ➂
また,正方形 \( ABCD \) の1つの内角なので,
 \( ∠BAD=90° \) ・・・ ➃
➂,➃から,\( ∠FAE=∠BAD \)
ここで, \( ∠BAE=∠FAE- \; \boxed{ c } \)
 \( ∠DAF=∠BAD- \; \boxed{ d } \)
よって, \( ∠BAE=∠DAF \) ・・・ ➄
➀,➁,➄から,\( \boxed{ e } \) がそれぞれ等しいので,
 \( △AEB≡△AFD \)


(1) 証明の \( \boxed{ a } \) ~ \( \boxed{ d } \) にあてはまる最も適切なものを,次のア~カから選び,それぞれ記号で答えなさい。
なお,同じ記号を何度使用してもよい。

      \( ∠AFD \)    \( ∠DAE \)    \( ∠FAB \)
      \( ∠BAE \)    \( ∠AEB \)    \( ∠ABC \)

【解答・解説】

\( \boxed{ a } \) ・・・  \( ∠AEB \)
\( \boxed{ b } \) ・・・  \( ∠AFD \)
\( \boxed{ c } \) ・・・  \( ∠FAB \)
\( \boxed{ d } \) ・・・  \( ∠FAB \)

 

(2) 証明の \( \boxed{ c } \) にあてはまる最も適切な語句を入れて,証明を完成させなさい。

【解答】
直角三角形の斜辺と1つの鋭角

 

問4 2点 \( A,D \) を通る直線の式を求めなさい。

【解答】
\( y=\dfrac{3}{4}x+\dfrac{23}{4} \)
【解説】

\( △AEB≡△AFD \) であることから,
対応する辺の長さは等しいので,
\( AF=AE=4,DF=BE=3 \)
です。
ここから,点 \( D \) の座標は \( D(7,11) \) です。

求める直線の式を \( y=ax+b \) とすると,
傾き \( a \) は \( \dfrac{3}{4} \) であり,
\( y=\dfrac{3}{4}x+b \) に \( x=3,y=8 \) を代入すると,
 \( 8=\dfrac{3}{4} \times 3+b \)
 \( b=\dfrac{23}{4} \)

よって,求める直線の式は \( y=\dfrac{3}{4}x+\dfrac{23}{4} \) になります。

 

問5 \( △ADB=△ADP \) となるように \( x \) 軸上に点 \( P(t,0) \) をとる。このとき,\( t \) の値を求めなさい。
ただし,\( t>0 \) とする。

【解答】
\( t=\dfrac{2}{3} \)
【解説】
正方形の向かい合う辺は平行なので,\( AD//BC \) であり,
等積変形の考え方から,点 \( P \) が 直線 \( BC \) と \( x \) 軸との交点であるとき,
\( △ADB=△ADP \) となります。

点 \( B(6,4) \) は直線 \( BC \) 上の点なので,
直線 \( BC \) の式を \( y=\dfrac{3}{4}x+c \) とし,
\( x=6,y=4 \) を代入すると,
 \( 4=\dfrac{3}{4} \times 6+c \)
 \( c=-\dfrac{1}{2} \)
であり,直線 \( BC \) の式は \( y=\dfrac{3}{4}x-\dfrac{1}{2} \) です。

求める点 \( P(t,0) \) も,直線 \( BC \) 上の点なので,
\( y=\dfrac{3}{4}x-\dfrac{1}{2} \) に \( x=t,y=0 \) を代入すると,
 \( 0=\dfrac{3}{4}t-\dfrac{1}{2} \)
 \( 0=3t-2 \)
 \( t=\dfrac{2}{3} \)

 

大問5

次の会話は,つむぎさんが身の回りにある図形について,先生と話し合ったものである。
このとき,あとの各問いに答えなさい。


会話
先   生:下の図Ⅰのように図形を2本の平行線ではさみ込んだとき,これら2本の平行線の間隔の
      ことを「さしわたし幅」といいます。

つむぎさん:ノギスという工具があれば,いろいろな図形の「さしわたし幅」を測ることができますね。
先   生:そうですね。例えば,円は「さしわたし幅」が一定の図形になります。正三角形はどう
      でしょうか。
つむぎさん:正三角形は,「さしわたし幅」が最大になるときと最小になるときで幅が異なるので,
      「さしわたし幅」が一定ではないことがわかります。
先   生:そうですね。この「さしわたし幅」が一定である性質を利用して,お掃除ロボットや硬貨が
      作られています。「さしわたし幅」が一定である円以外の図形では,「ルーローの三角形」が
      よく知られています。


問1 次の図Ⅱは,正三角形のさしわたし幅が最大になるときと,最小になるときを表している。正三角形の1辺の長さを \( 6 \; cm \) として,さしわたし幅が最小になるときのさしわたし幅を求めなさい。

【解答】
\( 3\sqrt{3} \; cm \)
【解説】

もとめるさしわたし幅は,
1辺 \( 6 \; cm \) の正三角形の高さと等しいので,
求めるさしわたし幅を \( x \; cm \) とすると,
 \( x=6 \times \dfrac{\sqrt{3}}{2}=3\sqrt{3} \; (cm) \)

 

問2 次の図Ⅲは,手順➀~➂にしたがって,1辺の長さが \( 6 \; cm \) の正三角形 \( ABC \) から「ルーローの三角形」を作ったものである。
このとき,次の(1),(2)に答えなさい。

(1) 図Ⅲの手順➀によってできた色の付いた部分の図形は,おうぎ形となる。
このとき,おうぎ形の面積を求めなさい。

【解答】
\( 6\pi{} \; cm^2 \)
【解説】

 \( △ABC \) は正三角形であることから,
このおうぎ形は,半径 \( 6 \; cm \),中心角 \( 60° \) の
おうぎ形になっています。

よって,このおうぎ形の面積は,
 \( \pi{} \times 6^2 \times \dfrac{60°}{360°}=6\pi{} \; (cm^2) \)

 

(2) 図Ⅲの手順➀~➂で完成した「ルーローの三角形」の面積を求めなさい。

【解答】
\( (18\pi{}-18\sqrt{3}) \; cm^2 \)
【解説】
「ルーローの三角形」の中を下の図のように色分けすると,
半径 \( 6 \; cm \),中心角 \( 60° \) のおうぎ形3個分から1辺 \( 6 \; cm \) の正三角形 \( ABC \) 2個分を引いたもの
と考えることができます。

【おうぎ形の面積】
(1)より,\( 6\pi{} \; cm^2 \)

【正三角形 \( ABC \) の面積】
\( 6 \times 3\sqrt{3} \times \dfrac{1}{2}=9\sqrt{3} \; (cm^2) \)

なので,「ルーローの三角形」の面積は,
 \( 6\pi{} \times 3-9\sqrt{3} \times 2=18\pi{}-18\sqrt{3} \; (cm^2) \)

 

問3 次の図Ⅳは,正七角形をもとにして作られた「ルーローの七角形」(頂点 \( A \) を中心に,対角線 \( AD \) の長さを半径とする弧 \( DE \) をかき,他の頂点についても同様に作図する)である。さしわたし幅が \( h \; cm \) であるとき,この「ルーローの七角形」の周の長さを求めなさい。

【解答】
\( \pi{}h \; cm \)
【解説】

右の図のように正七角形 \( ABCDEFG \) と接する
円を書き,その円の中心を \( O \) とすると,
\( ∠DOE \) は,弧 \( DE \) に対する中心角なので,
 \( ∠DOE=\dfrac{360°}{7} \)
\( ∠DAE \) は,弧 \( DE \) に対する円周角なので,
 \( ∠DAE=\dfrac{360°}{14} \)
になっています。

このとき,おうぎ形 \( ADE \) は,
半径 \( h \; cm \) ,中心角 \( \dfrac{360°}{14} \) のおうぎ形なので,
弧 \( DE \) の長さは,
 \( 2\pi{} \times h \times \dfrac{\dfrac{360°}{14}}{360°}=\dfrac{\pi{}h}{7} \; (cm) \)
「ルーローの七角形」の周の長さは,弧 \( DE \) の7倍なので,周の長さは,
 \( \dfrac{\pi{}h}{7} \times 7=\pi{}h \; (cm) \)