芝浦工業大学柏高等学校 入試対策
2020年度「芝浦工業大学柏高等学校の数学」
攻略のための学習方法
芝浦工業大柏高校の入試問題は、標準問題が9割であるので得点は80%を目指して欲しい。特に、数学を得意とする受験生は100点を目指して貰いたい。出題形式が『解答形式が指定』されているので、最終的な解答の『形』に注意しなければならない。しかし、その前提は問題の正解に辿り着くことであるので、第一に念頭に置かなければならないのは、『確実な数学力の向上』である。そのために何をしなければならないかを、以下に述べてみる。
徹底的な標準問題の演習を日々繰り返し行って欲しい。全国上位高校の入試問題について時間を決めて演習するのである。演習時間は、問題の難易度によっても異なるが、小問が3~4題設定されている大問であれば12~14分が目安であろう。計算問題や一行問題であれば解答時間は1~2分を目安に取り組んで貰いたい。それでは、具体的な分野を挙げて学習法を考えてみよう。
関数
数量編で最重要分野はいうまでもなく『関数』である。特に、放物線と直線との関係をしっかり演習すること。なぜ、そのような分野が入試問題として頻出するのか。理由は、数学のあらゆる『分野』の問題を作問できるからである。例えば、放物線と直線の交点は連立方程式を立て2次方程式を解く計算力が試される。また、その2点の交点と原点を結んでできる三角形に関する問題も種々設定可能である。相似の考え方を持ち込んで解く問題、その三角形の面積を2等分する直線の式を求める問題、座標平面上にできた図形をある直線を回転軸としてできる回転体の体積を求める問題、さいころ2つ振って出た目の数だけ直線上を点P(m,n)〔mとnはともに整数〕から移動するとした場合にPが格子点(x座標、y座標が共に整数である)に移動する場合の数やある一定の条件を与えられ場合の確率を求める問題など相当な分野をカバーできる問題が作問できるのである。したがって、単に放物線(2次関数)だけの問題を演習するのではなく、それ以外の分野も取り込んだ融合問題を多く(最低50題)演習するように。
平面図形
また、分野を絞り込めば平面図形(相似、三平方の定理、円と直線・放物線)に関する問題も徹底して演習しておいて欲しい。図形の問題は、単に『定理』を知っているから正解に辿りつけるという訳ではないことは言うまでもない。複雑そうに絡み合う複数の図形の中から、正解に必要な図形をどのようにして見抜いてゆくか、また見抜けるかということが大事になってくる。その様な『見通し』がないと、何時間もその問題を見ていても正解どころか手掛かりとなる『ヒント』さえもつかめなくなってくる。それでは、どのようにしたら正解に辿り着ける図形を見抜けるようになるのか。一つの方法としては『結論から逆算する』という手法である。例えば証明問題であれば、最終的に『何がどうなっていれば与えられた問題が正しいと証明できるのか』ということを考えるのである。つまり、AB=CDということを証明したければ、AB、CDを含む図形(三角形や平行四辺形)の合同証明を行えばよい、という方針を立てられるかどうかということである。そのような手法を用いることで、図形編の問題の正答率は飛躍的に向上するであろう。
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2020年度「芝浦工業大学柏高等学校の数学」の
攻略ポイント
特徴と時間配分
【大問1】は雑問集合問題である<6分>。完答を目指したい。
【大問2】は関数の問題である<13分>。直線と放物線に関連した融合問題。事前の準備をしっかり行い、完答したい。
【大問3】はさいころを用いた確率の問題<12分>。3つのさいころを投げたときに出た目の数と平面座標との融合問題である。
【大問4】は円に関連した平面図形の問題<9分>。相似、三平方の定理を駆使する。
【大問5】は直方体に関する空間図形の問題<10分>。本問も平面図形の原理を当てはめて解答を導き出さす。
【大問1】小問集合問題
- 時間配分:6分
(1)は平方根の計算である<1分>。正確に計算すること。
(2)は連立方程式を解く問題である<2分>。内項の積と外項の積は等しくなることを利用する。
(3)は数の性質に関する問題である<2分>。平方根のついた無理数を有理数とするための条件を求める。
(4)は平面図形の面積を求める問題である<1分>。△ABC∽△ADEであることを利用する。
【大問2】1次関数と2次関数に関する融合問題
- 時間配分:13分
(1) は直線の式を求める問題である<2分>。A(x座標=-4)が放物線上に存在しているので、Aの座標を求めることから始める。
(2) は△ABPの面積を求める問題である<3分>。△ABPをPを通るy軸に平行な直線で2等分し、等積変形の考え方で面積を求める。。
(3) はx座標を求める問題である<4分>。ABPQが平行四辺形になるときのPのx座標を求める問題であるが、AB∥PQ、AB=PQを利用する。
(4) は与えられた図形の面積を2等分することに関する問題である<4分>。条件を精査して、△ABPの面積がy軸によって2等分されることの「意味」を考えること。
【大問3】さいころの目の出方に関する確率の問題
- 時間配分:12分
3つのさいころをふって出た目の数によってP、Qの座標を決め平面座標との関係における確率を求める問題である。
(1) Pがy=2x上にある確率を求める問題である<2分>。Pの座標は、(a、b)なのでb=2aが成り立つ場合の確率を求める。
(2) △OPQ=6㎠になる確率を求める問題である<3分>。△OPQの高さは、Pのy座標となる。
(3) PQがy=xと平行になる確率を求める問題である<3分>。2直線間における平行条件や四角形ABPQがどのような四角形になると条件に合うかを吟味する。
(4) △OPQが二等辺三角形になる確率を求める問題である<4分>。△OPQが二等辺三角形になる場合において、等しい二辺がどれになるかでパターンを分類し、それぞれの場合の数を合算する。
【大問4】円に関する平面図形の問題
- 時間配分:9分
(1)角度を求める問題である<2分>。円周角の考えを当てはめること。
(2)△ABPの面積を求める問題である<2分>。条件は、CQ:QP=3:2である。本問も、平面図形の基本原理である相似の考え方を当てはめること。
(3)辺の長さを求める問題である<2分>。相似な三角形を探し出し、三平方の定理を用いて問題を解く。
(4)辺の長さの比を求める問題である<3分>。(3)と同様に相似な三角形を見つけ出すことが最優先である。そのうえで、円の直径の性質や円周角の特性を活用し解答を導き出そう。
【大問5】空間図形(直方体)に関する問題である
- 時間配分:10分
(1)直方体の2点を結ぶ最短距離を求める問題である<2分>。展開図を描き2点を結ぶ直線の長さを三平方の定理を用いて求める。
(2)辺の長さを求める問題である<2分>。展開図の中に直角三角形を見つけ、三平方の定理を当てはめて、求める辺の長さを出す。
(3)辺の長さを求める問題である<3分>。P、Q、Dを通る平面で直方体を切り取ったときのイメージを頭に描くこと。切り口は平行四辺形になる。
(4)体積を求める問題である<3分>。(3)で求めた立体のうち、Bを含む立体の体積を求める問題であるが、切り口の平行四辺形によって2等分される直方体を考えること。
攻略のポイント
標準問題ばかりである。8割以上の得点を目指したい。中学数学の範囲からまんべんなく出題されている。難問はないが、基本問題が主流なので少しの計算ミスでも命取りになる。計算ミスなどの単純なケアレスミスは絶対にしてはならない。したがって、計算力をしっかりと身に付けることを最優先で行わなければならない。その際、解答時間(2分程度)を決めて集中して問題に取り組むようにする。その繰り返しの中で、例えば「2分」という解答時間を感覚的に身に付けることができるのである。押さえておきたい分野としては、2次方程式(展開・因数分解)、関数(1次関数・2次関数)、平面図形・空間図形(三平方の定理・各種定理)、場合の数・確率である。