【高校数学Ⅱ】2月テスト予想問題(記述式)

40問/100点満点

目安:20問正解で偏差値50レベル/21問〜30問が難問/31問〜40問が超難問/40問満点で偏差値65レベル


第1章 標準問題【40点】

問1【2点】

関数 f(x)=x³ を微分しなさい。

問2【2点】

関数 f(x)=5x⁴ を微分しなさい。

問3【2点】

関数 f(x)=x²+3x-1 を微分しなさい。

問4【2点】

関数 f(x)=(1/3)x³-2x²+4 を微分しなさい。

問5【2点】

関数 f(x)=√x を微分しなさい。

問6【2点】

不定積分 ∫(2x) dx を求めなさい。

問7【2点】

不定積分 ∫(3x²) dx を求めなさい。

問8【2点】

不定積分 ∫(x²+1) dx を求めなさい。

問9【2点】

不定積分 ∫(4x³-2x) dx を求めなさい。

問10【2点】

不定積分 ∫(1/x) dx を求めなさい。

問11【2点】

f(x)=x²-4x+1 の x=3 における接線の傾きを求めなさい。

問12【2点】

f(x)=x³-3x の x=1 における接線の傾きを求めなさい。

問13【2点】

∫₀² x dx を求めなさい。

問14【2点】

∫₁³ 2x dx を求めなさい。

問15【2点】

∫₀¹ (3x²+1) dx を求めなさい。

問16【2点】

f(x)=x²-2x の増減を調べるための導関数を求めなさい。

問17【2点】

f(x)=x²-6x+5 の最小値を求めなさい。

問18【2点】

曲線 y=x² 上の x=2 の点における接線を求めなさい。

問19【2点】

曲線 y=x³ 上の x=1 の点における接線を求めなさい。

問20【2点】

∫₀² (x²+2x) dx を求めなさい。


第2章 難問【30点】

問21【3点】

f(x)=x³-6x²+9x の極値を求めなさい。

問22【3点】

f(x)=x³-3x²-9x+1 の極値を求めなさい。

問23【3点】

曲線 y=x² と直線 y=2x で囲まれる部分の面積を求めなさい。

問24【3点】

曲線 y=x² と直線 y=x+2 で囲まれる部分の面積を求めなさい。

問25【3点】

f(x)=x³+ax²+bx が x=1で極大,x=3で極小をもつとき,a,b を求めなさい。

問26【3点】

f(x)=x³-3x²+2 の区間 0≦x≦3 における最大値と最小値を求めなさい。

問27【3点】

∫₁² (2x³-3x²+1) dx を求めなさい。

問28【3点】

曲線 y=4-x² と x軸で囲まれる部分の面積を求めなさい。

問29【3点】

f′(x)=6x-4,f(1)=3 のとき,f(x)を求めなさい。

問30【3点】

f′(x)=3x²-2x,f(0)=5 のとき,f(2)を求めなさい。


第3章 超難問【30点】

問31【3点】

曲線 y=x³-3x と x軸で囲まれる2つの部分の面積の和を求めなさい。

問32【3点】

f(x)=x³-3ax²+4 が x=2 で極値をもつとき,a を求めなさい。

問33【3点】

曲線 y=x² と y=-x²+4 で囲まれる部分の面積を求めなさい。

問34【3点】

区間 0≦x≦2 で f(x)=x³-3x の最大値と最小値を求めなさい。

問35【3点】

曲線 y=x²-1 と x軸,直線 x=0,x=2 で囲まれる部分の符号付き面積 ∫₀²(x²-1)dx を求めなさい。

問36【3点】

放物線 y=x²-4x+3 と x軸で囲まれる部分の面積を求めなさい。

問37【3点】

f(x)=x³+px+q が x=1 で接線 y=3x-1 をもつとき,p,q を求めなさい。

問38【3点】

曲線 y=x² 上の点 (a,a²) における接線が点 (1,-1) を通るとき,a を求めなさい。

問39【3点】

f(x)=x³-3x²+k が x=0 と x=2 で同じ値をとるとき,正しいか判定しなさい。

問40【3点】

∫₀¹ {f′(x)} dx=5,f(0)=2 のとき,f(1)を求めなさい。


解答・解説

第1章 標準問題

問1

問題:関数 f(x)=x³ を微分しなさい。

解答:3x²

解説:べき関数の微分公式を用います。

問2

問題:関数 f(x)=5x⁴ を微分しなさい。

解答:20x³

解説:べき関数の微分公式を用います。

問3

問題:関数 f(x)=x²+3x-1 を微分しなさい。

解答:2x+3

解説:べき関数の微分公式を用います。

問4

問題:関数 f(x)=(1/3)x³-2x²+4 を微分しなさい。

解答:x²-4x

解説:べき関数の微分公式を用います。

問5

問題:関数 f(x)=√x を微分しなさい。

解答:1/(2√x)

解説:べき関数の微分公式を用います。

問6

問題:不定積分 ∫(2x) dx を求めなさい。

解答:x²+C

解説:基本的な積分公式を用います。

問7

問題:不定積分 ∫(3x²) dx を求めなさい。

解答:x³+C

解説:基本的な積分公式を用います。

問8

問題:不定積分 ∫(x²+1) dx を求めなさい。

解答:x³/3+x+C

解説:基本的な積分公式を用います。

問9

問題:不定積分 ∫(4x³-2x) dx を求めなさい。

解答:x⁴-x²+C

解説:基本的な積分公式を用います。

問10

問題:不定積分 ∫(1/x) dx を求めなさい。

解答:log|x|+C

解説:基本的な積分公式を用います。

問11

問題:f(x)=x²-4x+1 の x=3 における接線の傾きを求めなさい。

解答:2

解説:f′(x)=2x-4。f′(3)=2です。

問12

問題:f(x)=x³-3x の x=1 における接線の傾きを求めなさい。

解答:0

解説:f′(x)=3x²-3。f′(1)=0です。

問13

問題:∫₀² x dx を求めなさい。

解答:2

解説:[x²/2]₀²=2です。

問14

問題:∫₁³ 2x dx を求めなさい。

解答:8

解説:[x²]₁³=9-1=8です。

問15

問題:∫₀¹ (3x²+1) dx を求めなさい。

解答:2

解説:[x³+x]₀¹=2です。

問16

問題:f(x)=x²-2x の増減を調べるための導関数を求めなさい。

解答:f′(x)=2x-2

解説:各項を微分します。

問17

問題:f(x)=x²-6x+5 の最小値を求めなさい。

解答:-4

解説:頂点はx=3,値は9-18+5=-4です。

問18

問題:曲線 y=x² 上の x=2 の点における接線を求めなさい。

解答:y=4x-4

解説:点は(2,4),傾きは2x=4。y-4=4(x-2)です。

問19

問題:曲線 y=x³ 上の x=1 の点における接線を求めなさい。

解答:y=3x-2

解説:点は(1,1),傾き3。y-1=3(x-1)です。

問20

問題:∫₀² (x²+2x) dx を求めなさい。

解答:20/3

解説:[x³/3+x²]₀²=8/3+4=20/3です。

第2章 難問

問21

問題:f(x)=x³-6x²+9x の極値を求めなさい。

解答:x=1で極大値4,x=3で極小値0

解説:f′=3(x-1)(x-3)。符号変化より判定します。

問22

問題:f(x)=x³-3x²-9x+1 の極値を求めなさい。

解答:x=-1で極大値6,x=3で極小値-26

解説:f′=3x²-6x-9=3(x+1)(x-3)です。

問23

問題:曲線 y=x² と直線 y=2x で囲まれる部分の面積を求めなさい。

解答:4/3

解説:交点はx=0,2。∫₀²(2x-x²)dx=4/3です。

問24

問題:曲線 y=x² と直線 y=x+2 で囲まれる部分の面積を求めなさい。

解答:9/2

解説:交点はx=-1,2。∫_{-1}^2(x+2-x²)dx=9/2です。

問25

問題:f(x)=x³+ax²+bx が x=1で極大,x=3で極小をもつとき,a,b を求めなさい。

解答:a=-6,b=9

解説:f′=3x²+2ax+b が x=1,3を解にもつので3(x-1)(x-3)と比較します。

問26

問題:f(x)=x³-3x²+2 の区間 0≦x≦3 における最大値と最小値を求めなさい。

解答:最大値2,最小値-2

解説:端点と f′=3x(x-2) の候補 x=0,2,3 を調べます。

問27

問題:∫₁² (2x³-3x²+1) dx を求めなさい。

解答:3/2

解説:原始関数は x⁴/2-x³+x。2と1を代入します。

問28

問題:曲線 y=4-x² と x軸で囲まれる部分の面積を求めなさい。

解答:32/3

解説:交点はx=±2。∫_{-2}^2(4-x²)dx=32/3です。

問29

問題:f′(x)=6x-4,f(1)=3 のとき,f(x)を求めなさい。

解答:f(x)=3x²-4x+4

解説:積分して f=3x²-4x+C。f(1)=3より C=4です。

問30

問題:f′(x)=3x²-2x,f(0)=5 のとき,f(2)を求めなさい。

解答:9

解説:f=x³-x²+5。f(2)=8-4+5=9です。

第3章 超難問

問31

問題:曲線 y=x³-3x と x軸で囲まれる2つの部分の面積の和を求めなさい。

解答:9/2

解説:交点は -√3,0,√3。奇関数の対称性より 2∫₀^{√3}(3x-x³)dx=9/2です。

問32

問題:f(x)=x³-3ax²+4 が x=2 で極値をもつとき,a を求めなさい。

解答:a=1

解説:f′=3x²-6ax。f′(2)=12-12a=0より a=1です。

問33

問題:曲線 y=x² と y=-x²+4 で囲まれる部分の面積を求めなさい。

解答:16√2/3

解説:交点はx=±√2。∫_{-√2}^{√2}(4-2x²)dx=16√2/3 です。

問34

問題:区間 0≦x≦2 で f(x)=x³-3x の最大値と最小値を求めなさい。

解答:最大値2,最小値-2

解説:候補 x=0,1,2。値は0,-2,2です。

問35

問題:曲線 y=x²-1 と x軸,直線 x=0,x=2 で囲まれる部分の符号付き面積 ∫₀²(x²-1)dx を求めなさい。

解答:2/3

解説:[x³/3-x]₀²=8/3-2=2/3です。

問36

問題:放物線 y=x²-4x+3 と x軸で囲まれる部分の面積を求めなさい。

解答:4/3

解説:交点1,3。∫₁³{0-(x²-4x+3)}dx=4/3です。

問37

問題:f(x)=x³+px+q が x=1 で接線 y=3x-1 をもつとき,p,q を求めなさい。

解答:p=0,q=1

解説:f(1)=2,f′(1)=3。f′=3x²+pより p=0,1+p+q=2より q=1です。

問38

問題:曲線 y=x² 上の点 (a,a²) における接線が点 (1,-1) を通るとき,a を求めなさい。

解答:a=1±√2

解説:接線は y=2a x-a²。点を代入して -1=2a-a²,a²-2a-1=0です。

問39

問題:f(x)=x³-3x²+k が x=0 と x=2 で同じ値をとるとき,正しいか判定しなさい。

解答:常に同じではない

解説:f(0)=k,f(2)=8-12+k=k-4。等しくないので条件を満たすkはありません。

問40

問題:∫₀¹ {f′(x)} dx=5,f(0)=2 のとき,f(1)を求めなさい。

解答:7

解説:微分積分の基本定理より f(1)-f(0)=5。よって f(1)=7です。