大学入学共通テスト 2022年(令和4年) 追試 数学Ⅰ 第2問 [1] 解説

(1)

図A
大学入学共通テスト2022年追試 数学Ⅰ第2問[1] 解説図A

はしごの長さは35mで固定なので、先端が一番高くなるのは はしごの角度を最大の75にしたとき(図A)。

図Aのように、点Aから点Bを通る水平面に下ろした垂線の足を 点Hとする。

このとき、図中のオレンジの三角形は直角三角形なので、
AHAB=sin75
より
AH=ABsin75式A
とかける。

いま、
AB=35
で、三角比の表より
sin75=0.9659
なので、式Aは
AH=35×0.965934 となる。

これに、地面から点線までの高さの2mをたして、点Aの最高到達点の高さは
34+2=36
である。

解答ア:3, イ:6

(2) (i)

次は、図Bの状態でのQBCだ。

図B
大学入学共通テスト2022年追試 数学Ⅰ第2問[1] 解説図B

図B中の赤い四角形PCBQは、4つの辺と1つの角が分かっている。
これをBPで2つの三角形に分けて考えよう。

BQP(緑の三角形)は直角三角形で、
{BQ=18=6×3PQ=262=24=6×4
だから、辺の比は3:4:5になる。

よって、
QBP=α
とすると、
sinα=PQBP=45=0.8 となるから、三角比の表より
α53よりちょっと大きい ことが分かる。

また、
BQ:PQ:BP=3:4:5
なので、
BP=6×5
となる。


次は、△PCB(青い三角形)だ。
CBP=β
とすると、余弦定理より
PC2=BP2+BC22BPBCcosβ
とかける。

これに、それぞれの値を代入して、
102=(6×5)2+2522(6×5)25cosβ
両辺を52で割って、
22=62+52265cosβ
より

cosβ=226252265=57192625=0.95 となる。

これを三角比の表で探すと、
β18よりちょっと大きい ことが分かる。


QBC=α+β
なので、B,Cより
α+β=53よりちょっと大きい+18よりちょっと大きい=71よりちょっと大きい となるから、の正しい選択肢は

だ。

解答ウ:5

(2) (ii)

さらに、図Cのように点Bから点Qに向かって6mのところにフェンス(緑の部分)があるときを考える。

図C
大学入学共通テスト2022年追試 数学Ⅰ第2問[1] 解説図C

フェンスの延長とBCの交点をD、フェンスとBQの交点をIとする。

DBI(図Cの赤い三角形)は直角三角形なので、
tanDBI=DIBI
より
DI=BItanDBI式D
とかける。

(i)で考えたように
DBI=71
なので、三角比の表より
tanDBI=2.9042
である。

また、
BI=6
なので、式Dは
DI=6×2.904217.4 となる。

これに地面から点Iまでの高さをたして、地面から点Dまでの距離は
17.4+2=19.4
であることが分かる。

フェンスがこれより高いと、はしごに当たってしまう。
よって、選択肢のうち、ぶつからない最大の高さは

である。

解答エ:4