大学入学共通テスト 2017年(平成29年) 試行調査 数学ⅠA 第3問 解説

(1)~(3)

問題文も長いし、まず情報を図で整理しておこう。

すべての道路に渋滞中の表示がないとき、

A地点から ①の道路を選ぶ確率は、
10921183=1213
④の道路を選ぶ確率は、
911183=113

C地点から ②の道路を選ぶ確率は、
8821008=78
⑦の道路を選ぶ確率は、
1261008=18

図A
大学入学共通テスト2017年試行調査 数学ⅠA第3問 解説図A

E地点から ⑤の道路を選ぶ確率は、
248496=12
⑥の道路を選ぶ確率は、
248496=12

である。

これを、問題文中の図1に書き込むと、図Aができる。

図Aを見ながら、問題を解こう。

(1)

図Aより、①の道路を選択する確率は
1213
である。

解答ア:1, イ:2, ウ:1, エ:3

(2)

D地点を通るのは、図Aの青いルートを通るときと、緑のルートを通るとき。

青いルートを通る確率は、
121378
緑のルートを通る確率は、
11312式A
である。

なので、求める確率は、この二つをたして
121378+11312
=37132+1132
=22132式B
=1113
となる。

解答オ:1, カ:1, キ:1, ク:3

(3)

特に書いてないけど、条件付き確率の問題。
なので、求める確率は、
D地点とE地点の両方を通る確率D地点を通る確率
とかける。

D地点とE地点の両方を通る確率は、図Aの緑のルートを通る確率で、式Aですでに計算済み。
また、D地点を通る確率は、式Bですでに計算済み。

なので、求める確率は
式A式B
より、
1131222132=122
となる。

解答ケ:1, コ:2, サ:2

(4)

①の道路に渋滞中の表示がある場合、運転手が①の道路を選択する確率は
121323=41321
121323=813
になる。
その結果、④の道路を選択する確率は
1813=513
となる。

よって、図Aは図Bのように書きなおせる。

図B
大学入学共通テスト2017年試行調査 数学ⅠA第3問 解説図B

このとき、青いルートを通る確率は、
81378
緑のルートを通る確率は、
51312
なので、求める確率は、この二つをたして
81378+51312
=27132+5132
=1926
である。

解答シ:1, ス:9, セ:2, ソ:6

(5)

ここからは、渋滞中の表示を使って車の流れをコントロールする問題だ。

渋滞中の表示がない場合、それぞれの道路を選択する確率は図Aの通り。
なので、全1560台の車のうち①を通るのは
1560×1213=1440
である。

解答タ:1, チ:4, ツ:4, テ:0

また、①だけに渋滞中の表示があるとき、それぞれの道路を選択する確率は図Bの通り。
なので、全1560台のうち①を通るのは
1560×813=960
である。

解答ト:9, ナ:6, ニ:0

このとき、④を通る車の数は
1560960=600
となる。

(6)

ちょっとややこしくなってきたので、一旦整理しよう。

①を通る車は必ず点Cを通るし、④を通る車は必ず点Eを通る。
なので、(5)より、点Cと点Eを通る台数は
点C:960
点E:600
である。

渋滞中の表示がない場合、点Cを通る車の78は②を、18は⑦を通るから、それぞれの道路を通る台数は
960×78=840
960×18=120
となる。

また、⑤と⑥も同様にして、
600×12=300
600×12=300
となる。

なので、③を通る台数は、②と⑤をたして、
840+300=1140
である。

図C
大学入学共通テスト2017年試行調査 数学ⅠA第3問 解説図C

以上を図に書き込むと、図Cができる。
オレンジは渋滞中の表示が出ている道路だ。
また、赤文字は確定している台数、青文字は渋滞中の表示を使ってこれから変化させる台数である。

このとき、③では車の数が1000台を超えている。
これを何とかしようというわけだ。


③の台数を減らすためには、②または⑤の台数を減らすしかない。

けれど、⑤だけに渋滞中の表示を出した場合、
⑤を選択する運転手は23

⑤を通る台数が23
なるけど、その結果、300台が200台になって100台しか減らない。

このとき、③の台数も100台しか減らないから1000台を超えてしまう。

なので、③を1000台以下にするためには、②には必ず渋滞中の表示を出さないといけない。
よって、選択肢の⓪,①は不適。


図D
大学入学共通テスト2017年試行調査 数学ⅠA第3問 解説図D

②だけに渋滞中の表示を出した場合、図Dのようになる。

さっき考えたように、⑤と⑥の片方に渋滞中の表示を出した場合、表示を出した方の道路は100台減り、出さなかった方は100台増える。
また、③は1000台まで100台以上余裕がある。
なので、⑥に渋滞中の表示を出して⑤を100台増やしても、③は1000台を超えない。
よって、①②③を通過する台数の合計を増やすために、⑥には渋滞中の表示を出すべきである。


以上より、選択肢のうちで適切なものは

である。

解答ヌ:3

別解

以上、頭を使って解いた。
けれど、入試本番では緊張したりして思わぬミスをすることもあるし、頭を使うよりも手を使って解いた方がいい場合も多い。
この問題を手で解くと、次のようになる。

選択肢を見ると、違いは
②と⑦のどちらに渋滞中の表示を出すか ⑤と⑥のどちらに渋滞中の表示を出すか の2点だ。

表で表すと

表E
②と⑦のどちらに渋滞中の表示を出すか
②に出す⑦に出す
⑤と⑥のどちらに渋滞中の表示を出すか⑤に出す選択肢選択肢
⑥に出す選択肢選択肢

とかける。

これを使って、台数を考える。


②と⑦のどちらに渋滞中の表示を出すかについて ②に渋滞中の表示を出した場合、②の台数は図Cの23になって、
840×23=560
になる。
⑦に渋滞中の表示を出した場合、⑦の台数は図Cの23になって
120×23=80
になるから、C地点を通る台数の960台から引いて、②を通る台数は
96080=880
となる。

⑤と⑥のどちらに渋滞中の表示を出すかについて ⑤に渋滞中の表示を出した場合、⑤の台数は図Cの23になって、
300×23=200
になる。
⑥に渋滞中の表示を出した場合、⑥の台数は図Cの23になって
300×23=200
になるから、⑤の台数は
600200=400
となる。

以上を表にまとめると、表Fができる。

表F
②と⑦のどちらに渋滞中の表示を出すか
②に出す⑦に出す
560880
⑤と⑥のどちらに渋滞中の表示を出すか⑤に出す200選択肢②760選択肢⓪1080
⑥に出す400選択肢③960選択肢①1280

表Fの青いマスは②を通る車の台数、緑のマスは⑤を通る車の台数だ。
②の台数と⑤の台数をたしたものが③の台数なので、③の台数は表Fの黄色いマスのようになる。


表Fより、
③の台数は1000台を超えないようにしたいので、選択肢の⓪,①は不適。 ③の台数は多い方がいいので、選択肢②は不適。

よって、適切な選択肢は

である。

解答ヌ:3