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出題傾向・攻略のための学習法・推奨テキスト

2024年度「城北高等学校の数学」
攻略のための学習方法

特別な「ひらめき」や「テクニック」を要するような類の問題はない。事前の準備としては、基本的な問題集を徹底的に反復演習することである。

計算問題はしっかりやっておく必要がある。
文字式計算(指数法則)、乗法展開の公式に基づく式の展開、またその逆の因数分解、方程式(2次方程式における解の公式)、平方根(有理化、無理数の小数部分・整数部分)などの計算分野は基礎的事項をしっかり習得し、大量に問題演習を行うことで知識がしっかりと自分の解法への道具として強力な武器になり、やがて自信へとつながっていくことは間違いない。

計算問題で、受験生の多くが陥る落とし穴は、符号(特にマイナス)のつけ間違い、単純な計算間違いなどのケアレスミスである。ケアレスミスをどのようにすれば克服できるのか、受験生であれば誰もが知りたいことであろう。

結論から言えば、即効性のある有力な方法はない。日頃の勉強において、自身が十分気を付けてケアレスミス撲滅を意識していく以外にはないであろう。
出題されている計算問題は基本問題である。特別な知識やテクニックはいらない。着実に、そして冷静に与えられた計算問題に取り組むことである。

普段の学習で培われた「数学力・計算力」は、単に計算問題だけに留まるものではなく、それ以外の設問においても確実に正解を導く上での強力な武器となることは間違いない。

計算以外の分野では、関数である。
放物線と直線をからめた問題は、問題を作成する上で様々な切り口が可能である。2次方程式の解、相似を用いた面積、平面座標上の線対称移動・点対称移動に伴う直線の式などは、基礎から応用までしっかり演習を行っておいて欲しい

また関数に関連して異色なところでは、座標平面に点Pが存在しサイコロを振って出た目にしたがって点Pが左右上下に、ある条件にしたがって移動するという設定の下、特定の図形ができる確率や任意の回数後に点Pが辿ってできた図形の求積問題など、作問の幅は無限に広がってゆく。

このような問題は、当然ながら初見である場合が多いが、解法のために使用する原理や法則は、受験生にとっては既知のものである。そうでなければ、そのような問題は解けないのである。

その場合(新傾向の初見の問題に直面した場合)に、受験生にとって大切なことは自分が知っている知識を適切にかつ迅速に取り出せて、問題にあてはめられるかどうかである。そのためには、条件反射的に問題解法への方針を立てたならば間髪を入れずに手が動き出すことである。

そのような状況に至るには、何をどのように行えばいいのか。繰り返しになるが、ひたすら「良問」を数多く解きまくることに尽きる。しかも、そのような作業の中で解法への方針の立て方、目のつけどころなどを学ばなければならない。

その他にも、押さえておきたいジャンルとしては、平面図形、立体図形そして場合の数・確率である。城北高校では、それほど難解問題は出題されない。初見の問題もないはずである。典型的な標準問題を繰り返し演習することである。

平面図形においては図形の面積に絡んだ問題、三角形の内部・外部に形成される図形に相似や合同の考え方をあてはめて考える問題についても、問題集(標準タイプで十分)等で色々なバージョンの問題を解いてみることである。

立体図形についても、設問で扱われている立体図形を空間にイメージし、自在に回転されるなどの作業が違和感なく行えるかどうかが、正解へいかに速く正確に至るかのカギである。平面図形の面積問題でもそうであるが、立体図形においてもある体積を求めるような場合に、立体図形の切り取りや図形の移動などのアイデアを考えると、解法へ向けた見通しが意外と立てやすくなる場合もある。

新傾向の問題(規則性や論証に絡んだ問題)についても、そのような傾向の問題を集めた専門の問題集の演習を行っておくことも必要であろう。いずれにしても、基礎から標準レベルの問題演習を日々6~8題行ってもらいたい。

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2024年度「城北高等学校の数学」の
攻略ポイント

特徴と時間配分

【大問1】小問題集合設問<7分>。
(1)数の計算(2)2次立方程式(3)関数(変化の割合)(4)確率

【大問2】小問題集合設問<11分>。
(1)平面図形(面積比)(2)平面図形(面積)(3)平面図形(辺の長さ)

【大問3】数と式(数の性質)に関する問題<10分>。
 (1) 整数の値を求める問題(2)自然数の個数を求める問題(3)自然数の組を求める問題

【大問4】関数(1次関数・2次関数)に関する問題<15分>。
(1)比例定数に関する問題(2)辺の長さを求める問題(3)直線の式を求める問題

【大問5】空間図形(正四角錐)に関する問題<17分>。
 (1)体積を求める問題(2)面積を求める問題(3)垂線の長さを求める問題

【大問1】小問題集合設問

  • 時間配分:7分

(1)式の計算に関する問題<1分>。
指数法則を使ってケアレスミスに気をつけながら計算する。
(2)2次方程式に関する問題<1分>。
与式のx−5=AとおいてAについての2次方程式を解く。
(3)関数(変化の割合)に関する問題<2分>。
変化の割合に関する定義にしたがって1次関数・2次関数のtからt+3までxの値が変化する場合の変化の割合を求める。
(4)サイコロの目に関する確率の問題<3分>。
A、B2つのサイコロを投げて出た目をそれぞれa、bとしたときに、a-1が3の倍数(0は3の倍数とする)になる確率を求める問題である。a-1=(ab+1)( ab-1)と変形して考える。

 

【大問2】小問題集合設問

  • 時間配分:11分

(1)平面図形(面積比)に関する問題<3分>。
条件より△DFG:△FGC=DG:GCとなる。また、△DFC:△FBC=DF:FBとなる。さらに、ABCDは平行四辺形であることより考えを進める。
(2)平面図形(面積)に関する問題<4分>。
大きい円に内接する小さい6個の円の中心をつなぐと正六角形ができあがり、さらにその正六角形の中に正三角形を6個考える。この正三角形の面積を求めて、斜線部分の面積を求める。
(3)平面図形(長さ)を求める問題<4分>。
条件より△ABE∽△CBDであるので、BA:BC=BE:BDとなる。また、Cを通りAEに平行な直線とBAの延長線の交点をGとすると△ACGは、二等辺三角形であることから考えをまとめよう。

【大問3】数と式(数の性質)に関する問題

  • 時間配分:10分

xを超えない最大の整数を[x]と表す(数直線上の当該数字の直近の左側の整数)。いわゆる「ガウス記号」に関する問題である。
(1)整数の値を求める問題<2分>。
2<√7<3であることを手掛かりに考える。
(2)自然数の個数を求める問題<3分>。
[√n]=2であることより、2≦√n<3であるので4≦n<9である。
(3)自然数の組を求める問題<5分>。
mが自然数の場合、m+10≧11である。また、1≦√nであることより条件を整理する。

【大問4】関数(1次関数・2次関数)に関する問題

  • 時間配分:15分

(1)比例定数を求める問題<4分>。
Aはy=3x2上にありx座標=-1であるので、A(-1,3)となる。したがって、Bのy座標=3となる。
(2)辺の長さを求める問題<5分>。
CEFDが正方形となるためには正方形の特性を考えて、DF=EFとなることを手掛かりにする。仮に、F(t, 0)とするとD、C、Eの座標がtを用いて表すことができる。そのうえで、DE=EFであることに当てはめる。
(3)直線の式を求める問題<6分>。
CEBDの面積を2等分するということの意味を座標平面上で考える。その際に、CEBDをBを通りx軸に平行な直線で分割するとCEBDは、台形と三角形の面積の合計になる。

【大問5】空間図形(正四角錐)に関する問題

  • 時間配分:17分

(1)体積を求める問題<4分>。
OよりABCDに垂線OHを引く。このような四角錐を扱うような問題の場合は、頂点から底面に対して垂線を引くというのが定石である。その結果、△OAHと△AOCは共に直角二等辺三角形となる。したがって、OH=OAとなる。
(2)面積を求める問題<5分>。
ABPQは台形になることを押さえること。次に、△OADは正三角形であるので、AからODに垂線AIを引く。△AOIは三辺比が1:2:√3となる直角三角形である。さらに、△AIQに三平方の定理をあてはめること。
(3)垂線の長さを求める問題<8分>。
求める垂線の長さは、O-ABPQの底面をABPQとしたときの高さになる。次に、O-ABPQの体積とABPQの面積を求める。本問で求められている垂線=hとして式を立てる。

攻略のポイント

全体的には基本問題から標準・応用まで、バランスのとれた出題になっている。事前の準備としては、標準的な問題集を使用し何度も繰り返して演習を行うこと。特に、計算、関数、平面図形、空間、確率などは難易度の高い問題演習を確実に行っておくこと。全く手も足も出ないという設問がないので、確実に75%の得点は欲しい。平面図形・立体図形に関しては、基本的な原理(三平方の定理、中点連結定理、相似、合同など)の仕組みをしっかり理解し問題への当てはめを理解しておくように。例年、平面から立体への図形の変換問題が出題される傾向があるため、そのような分野の問題演習は絶対に欠かせないので25~30題の同様問題演習を必ず行ってほしい。

頻出分野である『関数(放物線と直線)』、『平面及び空間図形』は徹底して演習すること。この2つの分野の融合問題のポイントもしっかり押さえておくことも大事である。

関数は必須問題である。また、新しい傾向問題として、目を通し演習して欲しい分野に、『規則性の問題』と『数の性質』がある。類似問題を40~50題を事前に解いてほしい。

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