【高校数学C】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 基礎総合【20点】

問1【2点】

a=(3,1),b=(-2,4) のとき、3a+2bを求めなさい。

問2【2点】

複素数 z=-2-2√3 i の絶対値と偏角の主値を求めなさい。

問3【2点】

楕円 x²/36+y²/20=1 の焦点を求めなさい。

問4【2点】

A(2,-3),B(-4,5)の中点を求めなさい。

問5【2点】

(3-i)(2+5i)を計算しなさい。

問6【2点】

放物線 x²=-20y の焦点を求めなさい。

問7【2点】

空間ベクトル(2,2,-1)の大きさを求めなさい。

問8【2点】

|z+2|=3 の中心と半径を求めなさい。

問9【2点】

双曲線 y²/25-x²/9=1 の漸近線を求めなさい。

問10【2点】

極座標(5,π)を直交座標に直しなさい。


第2章 標準総合【20点】

問11【2点】

a=(1,2,2),b=(2,1,-2) の内積を求めなさい。

問12【2点】

z=2(cosπ/4+i sinπ/4)の4乗を求めなさい。

問13【2点】

円 x²+y²+2x-8y+8=0 の中心と半径を求めなさい。

問14【2点】

A(1,0,3),B(4,6,0)を1:2に内分する点を求めなさい。

問15【2点】

|z-i|=|z+i| が表す図形を求めなさい。

問16【2点】

媒介変数 x=4cosθ,y=4sinθ が表す曲線を求めなさい。

問17【2点】

a=(2,-1),b=(1,3)。a+tbがbに垂直となるtを求めなさい。

問18【2点】

z²= -9 を解きなさい。

問19【2点】

楕円x²/49+y²/24=1の離心率を求めなさい。

問20【2点】

直線(x,y,z)=(1,2,0)+t(3,-1,2)でy=0となる点を求めなさい。


第3章 難問【30点】

問21【3点】

A(0,0),B(6,2),C(1,5)の三角形の面積を求めなさい。

問22【3点】

z=1+iを中心0のままπ/3回転した点を表す複素数を求めなさい。

問23【3点】

放物線y²=4x上の点(1,2)における接線を求めなさい。

問24【3点】

A(1,2,3),B(3,1,5),C(5,0,7)が一直線上にあるか判定しなさい。

問25【3点】

z+共役z=4,|z|=5を満たすzを求めなさい。

問26【3点】

極方程式r=8cosθを円の方程式に直しなさい。

問27【3点】

a=(3,4),b=(1,0)。aをb方向へ射影したベクトルを求めなさい。

問28【3点】

双曲線x²/25-y²/11=1の焦点を求めなさい。

問29【3点】

z³=-8の解をすべて求めなさい。

問30【3点】

平面x+2y-2z=3と点(2,1,4)の距離を求めなさい。


第4章 超難問【30点】

問31【3点】

点PがPA²+PB²+PC²を最小にする。A(0,0),B(6,0),C(0,9)のときPを求めなさい。

問32【3点】

複素数zが|z|=2を満たすとき、w=(2-i)zの軌跡を求めなさい。

問33【3点】

楕円x²/16+y²/9=1上の点(2,3√3/2)における接線を求めなさい。

問34【3点】

A(0,0,0),B(2,0,0),C(0,3,0),D(0,0,4)の四面体体積を求めなさい。

問35【3点】

arg((z-2)/(z+2))=π/2 が表す図形を説明しなさい。

問36【3点】

双曲線x²/9-y²/16=1上の点(5,16/3)における接線を求めなさい。

問37【3点】

直線r=(1,1,1)+t(1,2,3)と平面2x-y+z=7の交点を求めなさい。

問38【3点】

z²+(1-i)z-i=0を解きなさい。

問39【3点】

媒介変数x=t²-1,y=2tで表される曲線を求めなさい。

問40【3点】

a=(1,2,3),b=(2,-1,1)。|a+tb|²が最小となるtを求めなさい。


解答・解説

第1章 基礎総合【20点】

第2章 標準総合【20点】

第3章 難問【30点】

第4章 超難問【30点】

第1章 基礎総合【20点】

問1

問題:a=(3,1),b=(-2,4) のとき、3a+2bを求めなさい。

解答:(5,11)

解説:3a=(9,3)、2b=(-4,8)なので和は(5,11)です。

問2

問題:複素数 z=-2-2√3 i の絶対値と偏角の主値を求めなさい。

解答:4,-2π/3

解説:絶対値4、第3象限で基準角π/3なので主値は-2π/3です。

問3

問題:楕円 x²/36+y²/20=1 の焦点を求めなさい。

解答:(±4,0)

解説:c²=36-20=16よりc=4です。

問4

問題:A(2,-3),B(-4,5)の中点を求めなさい。

解答:(-1,1)

解説:座標の平均です。

問5

問題:(3-i)(2+5i)を計算しなさい。

解答:11+13i

解説:6+15i-2i-5i²=11+13iです。

問6

問題:放物線 x²=-20y の焦点を求めなさい。

解答:(0,-5)

解説:x²=4py、4p=-20よりp=-5です。

問7

問題:空間ベクトル(2,2,-1)の大きさを求めなさい。

解答:3

解説:√(4+4+1)=3です。

問8

問題:|z+2|=3 の中心と半径を求めなさい。

解答:中心-2、半径3

解説:|z-(-2)|=3です。

問9

問題:双曲線 y²/25-x²/9=1 の漸近線を求めなさい。

解答:y=±(5/3)x

解説:y²/a²-x²/b²=1でa=5,b=3です。

問10

問題:極座標(5,π)を直交座標に直しなさい。

解答:(-5,0)

解説:x=5cosπ=-5、y=0です。

第2章 標準総合【20点】

問11

問題:a=(1,2,2),b=(2,1,-2) の内積を求めなさい。

解答:0

解説:2+2-4=0です。

問12

問題:z=2(cosπ/4+i sinπ/4)の4乗を求めなさい。

解答:-16

解説:4乗で絶対値16、偏角π。よって-16です。

問13

問題:円 x²+y²+2x-8y+8=0 の中心と半径を求めなさい。

解答:中心(-1,4)、半径3

解説:平方完成して(x+1)²+(y-4)²=9です。

問14

問題:A(1,0,3),B(4,6,0)を1:2に内分する点を求めなさい。

解答:(2,2,2)

解説:(2A+B)/3=(2,2,2)です。

問15

問題:|z-i|=|z+i| が表す図形を求めなさい。

解答:実軸

解説:点iと-iから等距離なので実軸です。

問16

問題:媒介変数 x=4cosθ,y=4sinθ が表す曲線を求めなさい。

解答:x²+y²=16

解説:cos²θ+sin²θ=1です。

問17

問題:a=(2,-1),b=(1,3)。a+tbがbに垂直となるtを求めなさい。

解答:1/10

解説:a・b=-1、b・b=10。-1+10t=0よりt=1/10です。

問18

問題:z²= -9 を解きなさい。

解答:z=±3i

解説:平方して-9になる複素数です。

問19

問題:楕円x²/49+y²/24=1の離心率を求めなさい。

解答:5/7

解説:c²=25,c=5,a=7です。

問20

問題:直線(x,y,z)=(1,2,0)+t(3,-1,2)でy=0となる点を求めなさい。

解答:(7,0,4)

解説:2-t=0よりt=2。

第3章 難問【30点】

問21

問題:A(0,0),B(6,2),C(1,5)の三角形の面積を求めなさい。

解答:14

解説:|6×5-2×1|/2=28/2=14です。

問22

問題:z=1+iを中心0のままπ/3回転した点を表す複素数を求めなさい。

解答:((1-√3)/2)+((1+√3)/2)i

解説:(cosπ/3+i sinπ/3)(1+i)を展開します。

問23

問題:放物線y²=4x上の点(1,2)における接線を求めなさい。

解答:y=x+1

解説:接線公式 yy1=2p(x+x1)、p=1より2y=2(x+1)です。

問24

問題:A(1,2,3),B(3,1,5),C(5,0,7)が一直線上にあるか判定しなさい。

解答:一直線上にある

解説:AB=(2,-1,2)、AC=(4,-2,4)=2ABです。

問25

問題:z+共役z=4,|z|=5を満たすzを求めなさい。

解答:2±√21 i

解説:実部2、x²+y²=25よりy²=21です。

問26

問題:極方程式r=8cosθを円の方程式に直しなさい。

解答:(x-4)²+y²=16

解説:r²=8r cosθよりx²+y²=8xです。

問27

問題:a=(3,4),b=(1,0)。aをb方向へ射影したベクトルを求めなさい。

解答:(3,0)

解説:bはx軸方向の単位ベクトルなので射影は(3,0)です。

問28

問題:双曲線x²/25-y²/11=1の焦点を求めなさい。

解答:(±6,0)

解説:c²=25+11=36です。

問29

問題:z³=-8の解をすべて求めなさい。

解答:-2,1+√3i,1-√3i

解説:半径2、偏角πを3等分してπ/3,π,5π/3です。

問30

問題:平面x+2y-2z=3と点(2,1,4)の距離を求めなさい。

解答:7/3

解説:|2+2-8-3|/√(1+4+4)=7/3です。

第4章 超難問【30点】

問31

問題:点PがPA²+PB²+PC²を最小にする。A(0,0),B(6,0),C(0,9)のときPを求めなさい。

解答:(2,3)

解説:3点の重心で最小。平均を取ります。

問32

問題:複素数zが|z|=2を満たすとき、w=(2-i)zの軌跡を求めなさい。

解答:|w|=2√5

解説:|w|=|2-i||z|=√5×2です。

問33

問題:楕円x²/16+y²/9=1上の点(2,3√3/2)における接線を求めなさい。

解答:x/8+√3 y/6=1

解説:接線公式xx1/16+yy1/9=1です。

問34

問題:A(0,0,0),B(2,0,0),C(0,3,0),D(0,0,4)の四面体体積を求めなさい。

解答:4

解説:2×3×4÷6=4です。

問35

問題:arg((z-2)/(z+2))=π/2 が表す図形を説明しなさい。

解答:点2と-2を直径の端点とする円の一部

解説:2点を見込む角が90°の点の集合です。

問36

問題:双曲線x²/9-y²/16=1上の点(5,16/3)における接線を求めなさい。

解答:5x/9 - y/3 =1

解説:公式xx1/9-yy1/16=1より5x/9-(16/3)y/16=1です。

問37

問題:直線r=(1,1,1)+t(1,2,3)と平面2x-y+z=7の交点を求めなさい。

解答:(8/3,13/3,6)

解説:代入すると2(1+t)-(1+2t)+(1+3t)=2+3t=7、t=5/3。点は(8/3,13/3,6)です。

問38

問題:z²+(1-i)z-i=0を解きなさい。

解答:z=-1,i

解説:和は-1+i、積-i。解は-1とiです。

問39

問題:媒介変数x=t²-1,y=2tで表される曲線を求めなさい。

解答:x=y²/4-1

解説:t=y/2を代入します。

問40

問題:a=(1,2,3),b=(2,-1,1)。|a+tb|²が最小となるtを求めなさい。

解答:-3/6=-1/2

解説:a・b=2-2+3=3、b・b=6。t=-3/6=-1/2です。