大学入学共通テスト 2023年(令和5年) 追試 数学ⅡB 第2問 [2] 解説

(1)

最初は、計算から。

tt+11dx=[x]tt+1=(t+1)t =1式A

解答チ:1

tt+1xdx=[x22]tt+1
=(t+1)22t22
=2t+12
=t+12式B

解答ツ:1, テ:2

tt+1x2dx=[x33]tt+1
=(t+1)33t33
=3t2+3t+13
=t2+t+13式C

解答ト:1, ナ:3

である。


ここで、mnを定数として
f(x)=x2+mx+n
とおくと、
tt+1f(x)dx=tt+1x2dx
+mtt+1xdx+ntt+11dx
とかけるから、
tt+1f(x)dx=×式C+m×式B+n×式A
である。

したがって、
tt+1f(x)dx=(t2+t+13)
+m(t+12)+n1
=t2+(+m)t+(3+m2+n)
式D
と計算できる。

また、問題文より
tt+1f(x)dx=t2
だから、
式D=t2
だ。

なので、
=1 +m=0 3+m2+n=0 といえる。

解答ニ:1

これを計算すると、

+m=0=1より、
1+m=0
m=1

解答ヌ:-, ネ:1

3+m2+n=0=1m=1より
1312+n=0
n=16

解答ノ:1, ハ:6

となる。

(2)

tt+1f(x)dx=t2
なので、

t=1のとき
12f(x)dx=12

t=2のとき
23f(x)dx=22

t=10のとき
1011f(x)dx=102

とかける。

以上の式を辺々たすと、
12+22++102=12f(x)dx+23f(x)dx++1011f(x)dx 式E
と表せる。

ここで、

復習

αβf(x)dx+βγf(x)dx=αγf(x)dx

なので、
12+22++102=111f(x)dx
が成り立つ。

解答ヒ:1, フ:1