城北高等学校 入試対策
2022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いことは間違いない。
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。城北高校の問題は、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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2022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<8分>。
(1)数の計算(2)式の計算(3)確率(4)二次方程式(解の利用)。
【大問2】小問題集合設問<9分>。
(1)図形(辺の長さ)(2)図形(角度)(3)図形(面積)。
【大問3】空間図形(三角柱)に関する問題<12分>。
立体における辺の長さ、ある条件における体積を成り立たせる辺の長さ。
【大問4】関数(1次関数と2次関数)に関する問題<13分>。
(1)座標を求める問題(2)直線の傾きを求める問題(3)直線の切片を求める問題。
【大問5】数の性質に関する問題<18分>。
整数を素因数分解した場合における約数の個数を求める。また、約数の中で一の位を指定された場合の約数の個数を求める問題である。
【大問1】小問題集合設問
- 時間配分:8分
(1)数の計算に関する問題<2分>。
2022=Aとおくと、2023×2021−4044∔2=(A-1)2となる。これを利用して答えを求める。
(2)式の計算に関する問題<1分>。
与式をxの2次式とそれ以外に分けて考えると、(x2−4x∔3)∔(2xy-6y)となり因数分解する。
(3)サイコロを用いた確率の問題<2分>。
サイコロの目が1、1、1、2、3、3のとき、1及び3をそれぞれ区別するために1a1b、1c、3a、3bとして違うもの認識することが重要である。
(4)2次方程式(解の利用)に関する問題<3分>。
与えられた2次方程式にxの指定された値を代入しaの値を求め、その値を与えられた2次方程式に代入し他の解を求める。
【大問2】小問題集合設問
- 時間配分:9分
(1)平面図形(長さ)を求める問題<2分>。
AFとBCの延長の交点をGとすると、△ADF∽△GBAとなる。△ABEにおいて三平方の定理よりAEの長さが求められる。また、条件より△AEGは二等辺三角形になる。これらのことを参考にDFの長さを求めよう。
(2)平面図形(角度)を求める問題<3分>。
条件(EC∥BF)より錯覚は等しくなるので∠ECB=∠CBFである。よって、弧EB=弧CFとなる。また、弧ADに対する円周角は等しいので∠ACD=∠ABDである。ここで、∠ABD=∠CBD=a、∠ACE=∠BCE=bとおき考えを進める。
(3)平面図形(面積)を求める問題<4分>。
直角三角形を条件にしたがって折り曲げたとき、重なった部分の面積を求める問題である。もとの三角形と折り曲げて移動した点の4点を通る円を考えることがポイントである。これは、もとの三角形が直角三角形であることより直角の対辺は円の直径(円周角の定理より)となるからである。そのうえで、平面図形の定理である三平方の定理や中点連結定理、相似の考え方を適用して問題を解く。
【大問3】空間図形(三角柱)の問題
- 時間配分:12分
(1)面積を求める問題<3分>。
与えられた条件より△BCQ≡△DFQとなるのでBQ=DQとなる。したがって、△DBQは二等辺三角形となる。さらに、三平方の定理を用いて必要な辺の長さを求める。
(2)条件に合う辺の長さを求める問題<4分>。
△DPQが二等辺三角形(PD=PQ)であることより、QよりBEに垂線QKを引くと△DEP≡△QKPよりEPの長さを求める。
(3)特定条件における辺の長さを求める問題<5分>。
Dから垂線DMを引くと△DEMは3辺比が1:2:√3の直角三角形となることより、DM=3√3である。ここで、EP=xとし四角錐D-EFQPをxを用いて表すとその体積が三角柱ABC-DEFの体積のとなることよりxが求めれられる。
【大問4】二等辺三角形に内接する2つの三角形に関する問題
- 時間配分:13分
【大問5】数の性質に関する問題
- 時間配分:18分
(1)約数の個数を求める問題<2分>。
約数の個数を求める考え方はしっかり覚えておこう。N=Aℓ×Bm×CnのときNの約数の個数は(ℓ∔1)×(m+1)×(n∔1)で求められる。
(2)約数(一の位が3)の個数を求める問題<6分>。
N=34×74である。一の位が3になるのは、素因数が3の場合のみ、また素因数が3と7との組み合わせの場合を考えて求められている個数を求める。
(3)約数の個数を求める問題<2分>。
約数の個数の求め方は(1)と同様に考える。M=23×33×73であるので、(3+1)×(3+1)×(3+1)=64個となる。
(4)約数(一の位が2)の個数を求める問題<8分>。
一の位が2であるということは偶数であり、素因数2を必ず含んでいることを基本に考える。素因数が2だけの場合、3だけの場合、7だけの場合、3と7を含む場合のそれぞれについて一の位が2になる場合を考える。
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。