大学入試センター試験 2013年(平成25年) 本試 数学ⅡB 第4問 解説
(1)
解答ア:2, イ:5
解答ウ:2, エ:0
問題文より、BD⊥AEなので、
解答オ:0
よって、
なので、
これに
両辺を
となる。
解答カ:5, キ:2, ク:4, ケ:2
(2)
②より、
式Aの上の式から、
式Aの下の式から、
式B・Cの重なる部分は、
問題文より、
この範囲で式Dを満たすのは、
である。
解答コ:3, サ:2, シ:3
(3)
①に
解答ス:1, セ:2
ここから、解法は2つ考えられる。
解法1
ベクトルで解く。正統派の解法。
解法2
相似を利用して解く。ちょっと算数的かも。
解法1の方がおすすめだけど、気づけば解法2の方が計算が楽。
解法1
お決まりの、2直線の交点への位置ベクトルの問題だ。
お決まりの解き方で解く。
ここで、
ここで、
式F=式Gより、
の連立方程式を解く。ただし、テで
式Hの下の式を上の式に代入して、
両辺5倍して、
これを式Fに代入して、
解答ソ:2, タ:3, チ:1, ツ:6
条件Eに
より、点Fは線分AEを1:2に内分する。
解答テ:2
平行四辺形OABCの面積は、△OACの2倍。
△
なので、
これを式Iに代入して、
△
△
これを2倍すると平行四辺形OABCの面積なので、
平行四辺形OABC
解答ト:1, ナ:5, ニ:7, ヌ:2
△
△
よって、△
以上より、
△
なので、
△
△
となる。
解答ネ:5, ノ:7, ハ:2
解法2
ソタチツテは、図形を使って解くこともできる。
直線AEと直線BCの交点をGとする。
図Cで、△FBG∽△FDAで、相似比は10:2=5:1。
よって、
また、EはAGの中点なので、
となるから、点Fは線分AEを1:2に内分する。
解答テ:2
説明の都合上、テを先に求めた。
次はソタチツだ。
解答ソ:2, タ:3, チ:1, ツ:6
ここまで別解で解いたので、残りも解法1とは違う方法で解いてみよう。
点CからOAの延長に垂線を下ろし、その足をHとする。
△OCHは直角三角形なので、三平方の定理より、
これが平行四辺形の高さ。
平行四辺形の面積=底辺
平行四辺形
平行四辺形
となる。
解答ト:1, ナ:5, ニ:7, ヌ:2
図Dで、
式Jより、
なので、
だから、△BEF(赤い斜線の三角形)は、青い斜線の三角形と高さが同じ、底辺が
よって、
△
なので、
△
△
となる。
解答ネ:5, ノ:7, ハ:2