大学入試センター試験 2014年(平成26年) 追試 数学ⅠA 第1問 [2] 解説

(1)

54
共通部分・和集合
55
補集合

q : ab20
なので、
q : ab2<0式A
ここで、
b20
なので、式Aは
{a<0b0
である。

解答サ:3

(2)

32
数直線と絶対値

復習

まず、絶対値について整理しておこう。
A<0のとき、|A|=A
0Aのとき、|A|=A
だった。

(i)

50
絶対値を含む方程式

a+b0のとき、pの条件は
(a+b)=|a|+b
とかける。変形して、
a=|a|
より、
a0
である。

解答シ:1

(ii)

(i)の逆だけど、逆は必ずしも真ではないので、ちゃんと計算しよう。

a0のとき、pの条件は
|a+b|=a+b
とかけるので、
a+b0
である。

解答ス:1

(iii)

a+b<0のとき、pの条件は
(a+b)=|a|+b
とかける。変形して、
|a|+a+2b=0式B

場合分けをして、|a|の絶対値をはずそう。
a<0のとき、式Bは、
a+a+2b=0
2b=0
b=0
0aのとき、式Bは、
a+a+2b=0
a+b=0
a+b<0なので、
a+b0より、
解なし。

以上より
b=0

解答セ:2

(3)

アドバイス

このタイプの問題は、集合で解くのがおすすめ。
文字が1つなら数直線、2つなら領域を使う。領域は数Ⅱの範囲になってしまうけれど、他の解き方よりもミスが少なくて絶対いいです。

pの領域をかこう。
(2)より、pを満たす範囲は、
{a+b<0 のとき b=00a+b のとき 0a式C
だった。

167
直線と領域
167
連立不等式の表す領域

式Cをグラフにする。ここから数Ⅱの内容を使っている。
文字がa, bだと分かりにくければ、x, yだと思って読んでほしい。

図A
大学入試センター試験2014年追試 数学ⅠA第1問[2] 解説図A

式Cの上の場合は、 a+b<0より、b<aなので、b=aの線より下(図Aの緑の斜線の部分) b=0なので、横軸上(図Aのオレンジの部分) の重なる部分(図Aの赤い部分)である。

図B
大学入試センター試験2014年追試 数学ⅠA第1問[2] 解説図B

式Cの下の場合は、
0a+bより、baなので、b=aの線を含んで上(図Bの緑の斜線の部分) 0aなので、縦軸を含んで右(図Bのオレンジの斜線の部分) の重なる部分(図Bの赤い部分)である。

図C
大学入試センター試験2014年追試 数学ⅠA第1問[2] 解説図C

以上より、pの領域は、図Aと図Bの赤い部分をたした部分である。
図にすると、図Cの緑の部分になる


次に、qの領域をかこう。

図D
大学入試センター試験2014年追試 数学ⅠA第1問[2] 解説図D

(1)より、
q: a<0  b0
だった。
よって、
q : a<0  b0

55
ド・モルガンの法則

ド・モルガンの法則より、
= a<0  b0
= a0  b=0
となるので、
qの領域は図Dのオレンジの部分になる。


59
必要条件と十分条件

図Cと図Dを見比べると、pqに含まれることが分かる。
よって、pqであることの十分条件。

解答ソ:1

アドバイス

一般的には
pq pq × なので、十分条件
って解くことが多いけど、○×の判定で混乱したり間違えたりすることが多い。なので、数直線やベン図で表せるときは、集合の大小で考える方がおすすめ。
「小さい集合は大きい集合の十分条件」。呪文のように憶えておこう。