大学入試センター試験 2019年(平成31年) 追試 数学ⅠA 第5問 解説

ア~エ

図A
大学入試センター試験2019年追試 数学ⅠA第5問 解説図A

方べきの定理より、
BEBA=BDBC
なので、
BEBA=14
BEBA=4式A
である。

解答ア:4

BA=6だから、式Aは
6BE=4
となるので、
BE=46
BE=466
BE=263
である。

解答イ:2, ウ:6, エ:3

オ~カ

図B
大学入試センター試験2019年追試 数学ⅠA第5問 解説図B

ABD(図Bの赤い三角形)とメネラウスの定理より、
APPDCDBCBEAE=1式B
である。

いま、BCBEの値は分かっているけど、AECDはまだ求めていない。
AEは値を求めてもいいんだけど、メネラウスじゃ比しか使わないし、はじめから比にしておこう。

AB=6BE=263なので、
AB:BE=6:263
AB:BE=1:23
だから、
BE:AE=23:13
BE:AE=2:1

また、
CD=BCBD
CD=41
CD=3

よって、式Bは
APPD3421=1
APPD32=1
APPD=23
となる。

解答オ:2, カ:3

キ~タ

図C
大学入試センター試験2019年追試 数学ⅠA第5問 解説図C

次はADだ。
のときと同じ赤い三角形と余弦定理より、
AD2=AB2+BD22ABBDcosABC
である。
これにそれぞれの値を代入して、
AD2=62+1226169
AD2=6+1129
AD2=97129
AD2=519
0<ADなので、
AD=513
である。

解答キ:5, ク:1, ケ:3

オカより
APPD=23
なので、
AP:PD=2:3
だから、
PD=32+3AD
PD=35AD
となる。

これにADの値を代入して、
PD=35513
PD=515
である。

解答コ:5, サ:1, シ:5

cosADBは、これも図Cの赤い三角形で余弦定理だけど、さっきとは辺と角の組合せを変えて、
AB2=AD2+BD22ADBDcosADB
これにそれぞれの値を代入して、
62=(513)2+1225131cosADB
6=519+12513cosADB
2513cosADB=5195
両辺を9倍して、
3251cosADB=5195
                            =6
cosADB=63251
cosADB=151式C
右辺を有理化して、
cosADB=5151
となる。

解答ス:5, セ:1, ソ:5, タ:1

チ~テ

図D
大学入試センター試験2019年追試 数学ⅠA第5問 解説図D

方べきの定理より、
BPBL=BEBA
とかける。
式Aより BEBA=4なので、
BPBL=4
である。

解答チ:4


また、
BDBC=4
なので、
BPBL=BDBC
となるから、方べきの定理の逆より、
CDPLは同一円周上にある。

図E
大学入試センター試験2019年追試 数学ⅠA第5問 解説図E

よって、図Eのように四角形CDPLは円に内接するので、
PLC(赤い角)+PDC(緑の角)=180
である。
また
ADB(オレンジの角)+PDC(緑の角)=180
だから、
BLC(赤い角)=ADB(オレンジの角)
である。

なので、
tanBLCの代わりにtanADBを求めよう。

1+tan2θ=1cos2θ
なので、
1+tan2ADB=1cos2ADB
である。

これに式Cを代入して、
1+tan2ADB=1(151)2
1+tan2ADB=112512
1+tan2ADB=512
tan2ADB=5121
tan2ADB=50
0<cosADBより ADB<180だから、
     0<tanADBなので、
tanADB=50
tanADB=52
となり、tanBLCも同じ値だ。

解答ツ:5, テ:2