大問1 解答・解説
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【解説】
$$ \begin{align*} 5+(-12) &= 5-12 \\ &= -7 \end{align*} $$
答: $-7$
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【解説】
掛け算・割り算は、足し算・引き算より先に計算します。
$$ \begin{align*} 7 - 8 \times (-2) &= 7 - (-16) \\ &= 7 + 16 \\ &= 23 \end{align*} $$
答: $23$
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【解説】
ひとつの項なのでまとめて計算することができます。
$$ \begin{align*} \frac{2}{3}ab \div (-4b) \times 9a &= - \frac{2ab \times 9a}{3 \times 4b} \\ &= - \frac{\cancel{2}a\cancel{b} \times \cancel{9}^{\Large 3}a}{\cancel{3} \times \cancel{4}^{\Large 2}\cancel{b}} \\ &= - \frac{2}{3} a^2 \end{align*} $$
答: $- \dfrac{2}{3} a^2$
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【解説】
$$ \begin{align*} (\sqrt{3} - \sqrt{5})^2 &= (\sqrt{3})^2 - 2 \cdot \sqrt{3} \cdot \sqrt{5} + (- \sqrt{5})^2 \\ &= 3 - 2 \sqrt{15} + 5 \\ &= 8 - 2 \sqrt{15} \end{align*} $$
答: $8 - 2 \sqrt{15}$
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【解説】
$$\begin{cases} x + 5y = 11 \quad \cdots \text{①} \\ 3x + 2y = -6 \quad \cdots \text{②} \end{cases}$$
$$\begin{array}{rrrrrrl} & 3x & + & 15y & = & 33 & \quad \cdots \text{①} \times 3\\ -) & 3x & + & 2y & = & -6 & \quad \cdots \text{②} \\ \hline & & & 13y & = & 39 & \end{array}$$
$$y = 3$$
$y = 3$を①に代入
$$x = -4$$
答: $ x=-4, \; y=3 $
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【解説】
$ax^2+bx+c=0$の形に整えてから解きます。
$$ \begin{align*} x(x+2) &= 48 \\ x^2 + 2x &= 48 \\ x^2 + 2x -48 &= 0 \\ (x +8)(x - 6) &= 0 \\ \end{align*} $$
$$x = -8, 6$$
答: $x = -8, 6$
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【解説】
点$\mathrm{A}$は$y=x-5$上の点なで、$x=-2$を代入して、
$$y=-2-5=-7$$
よって$\mathrm{A}(-2,-7)$。
また、点$\mathrm{A}$は$y=ax^2$上の点なで、$x=-2, \; y=-7$を代入して、
$$-7=(-2)^2a$$
$$a = - \dfrac{7}{4}$$
答: $a = - \dfrac{7}{4}$
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【解説】
硬貨の出方の種類は、$1$枚につき$2$種類、硬貨が$3$枚あるので$2^3=8$通り。
$1$枚が表、$2$枚が裏となる出方は、$ ($表$,$裏$,$裏$),\;($裏$,$表$,$裏$),\;($裏$,$裏$,$表$)$の$3$通り。
よって、全ての場合で割って$\dfrac{3}{8}$。
答: $\dfrac{3}{8}$
【別説】
硬貨$1$枚の表が出る確率が$\dfrac{1}{2}$、裏が出る確率が$\dfrac{1}{2}$なので、$1$枚が表、$2 $枚が裏となるのは
$$\dfrac{1}{2} \times \dfrac{1}{2} \times \dfrac{1}{2} = \dfrac{1}{8}$$
$1$枚が表、$2$枚が裏となる出方は、$($表$,$裏$,$裏$),\;($裏$,$表$,$裏$),\;($裏$,$裏$,$表$)$の$ 3$通りあるので、
$$\dfrac{1}{8} \times 3 = \dfrac{3}{8}$$
答: $\dfrac{3}{8}$
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【解説】
$\mathrm{AB}$を軸として$1$回転させてできる立体は、底面が半径$\mathrm{BC} (3 \mathrm{\, cm}) $、高さ$\mathrm{AB} (4 \mathrm{\, cm})$の円すいとなり、体積$\mathrm{V}$は
$$\mathrm{V} = 3 \times 3 \times \pi \times 4 \times \frac{1}{3} (\mathrm{\, cm^3})$$
$\mathrm{BC}$を軸として$1$回転させてできる立体は、底面が半径$\mathrm{AB} (4 \mathrm{\, cm}) $、高さ$\mathrm{BC} (3 \mathrm{\, cm})$の円すいとなり、体積$\mathrm{W}$は
$$\mathrm{W} = 4 \times 4 \times \pi \times 3 \times \frac{1}{3} (\mathrm{\, cm^3})$$
よって、
$$ \begin{align*} \mathrm{V} : \mathrm{W} &= 3 \times 3 \times \pi \times 4 \times \frac{1}{3} : 4 \times 4 \times \pi \times 3 \times \frac{1}{3} \\ &= \cancel{3} \times 3 \times \cancel{\pi} \times \cancel{4} \times \cancel{\frac{1}{3}} : \cancel{4} \times 4 \times \cancel{\pi} \times \cancel{3} \times \cancel{\frac{1}{3}} \\ &= 3 : 4 \end{align*} $$
答: $\mathrm{V} : \mathrm{W} = 3 : 4$
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【解説】
平行四辺形の対角は等しいので、$\angle \mathrm{A}$と$\angle \mathrm{C}$が等しいことがわかります。
$\angle \mathrm{E}$は$\angle \mathrm{C}$と等しいので、$ \angle \mathrm{A}$と$\angle \mathrm{E}$も等しいことがわかります。
等しい角と円の関係から、円周角を思いつけると$4$点が円周上にある事がわかると思います。
$4$点$\mathrm{A}$、$\mathrm{B}$、$\mathrm{D}$、$\mathrm{E}$は一つの円周上にある。
【理由】
平行四辺形の対角は等しいので、
$$\angle \mathrm{A} = \angle \mathrm{C}$$
点$\mathrm{E}$は点$\mathrm{C}$を移動した点なので、
$$\angle \mathrm{E} = \angle \mathrm{C}$$
よって
$$\angle \mathrm{A} = \angle \mathrm{E}$$
弧について同じ側にある円周角は等しいことから、弧$\mathrm{BD}$について点$\mathrm{A}$とは点$ \mathrm{E}$は同じ側にあり、角度も等しいので、弧の両端$\mathrm{B},\mathrm{D}$と点$ \mathrm{A},\mathrm{E}$は一つの円周上にある。
よって$4$点$\mathrm{A},\mathrm{B},\mathrm{D},\mathrm{E}$は一つの円周上にある。