マーク方式の数学の問題を作ってみた。

仕事や趣味で数学の問題を解いています。その解いた問題や他に作った問題をマーク方式の問題にして出題しながら日常をつぶやきます。

東京未来大学の問題ver.20220817

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今週は東京未来大学2020年の問題です。

今回は1日目第3問です。

今回の問題について

難易度は☆☆☆です。

図形的な条件から2次関数を考える問題です。

難易度表記については以下の記事をご参照ください。

red-red-chopper-mathmatics.hatenablog.com

今回の問題の解説

 \triangle ABCの面積が48であることと高さと底辺の長さが整数であること、底辺より高さが長いことから、考えられる高さと底辺の長さの組合せは

(底辺,長さ) =(1,96),\ (2,48),\ (3,32),\ (4,24),\ (6,16),\ (8,12)

このうち最大公約数が4で2数の和が5の倍数となっているものは底辺が8、高さが12であるものになります。

放物線の頂点を原点であると考えると、点 Bの座標は (4,12)になりますので、 12=16aという方程式が成り立ちます。

この方程式を解くと \displaystyle a=\frac{3}{4}となります。

 \cos{\angle ACB}の値については、 \triangle ABC二等辺三角形であるので三平方の定理を用いると AC=4\sqrt{10}であることがわかります。

これで \triangle ABCの3辺の長さがわかりましたので、余弦定理を用いると

 \displaystyle \cos{\angle ACB}=\frac{(4\sqrt{10})^{2}+(4\sqrt{10})^{2}-8^{2}}{2\times 4\sqrt{10}\times 4\sqrt{10}}=\frac{4}{5}

となります。

 BCの中点を Mとすると、 \triangle ABC二等辺三角形であるため、この三角形の重心 Gは線分 CM上にあり、しかも CM 2:1に内分しています。

 Gの座標が (2,-3)であること、直線 CM y軸と平行な直線であることから CG=8より Cの座標は (2,-11)であることがわかります。

3点 A,\ B,\ Cの位置関係から、点 Bは点 Cから x軸方向に4、 y軸方向に12だけ平行移動したところのありますので、点 Bの座標は (6,1)となります。

いかがだったでしょうか?

条件をしっかり理解して図を描いていけば難なくクリアできる問題でした。

ですが、思考力が必要な問題であるように思います。

東京未来大学の問題でも2019年あたりからこのような問題が出てきているので訓練が必要そうです。

 

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