東大生による塾作りの道 -25ページ目

解答・文系第2問,理系第1問

解答の第2弾,東大文系第2問,東大理系第1問の分をお送りします.


まずは問題から.
文系はこんな問題で,
東大生による塾作りの道-2009年 東大文科系第2問 

理系はこんな問題でした.
東大生による塾作りの道-2009年 東大理科系第1問

ですが,理系の2.に問題の差し替えがあります.
理系の2.の問題は,

(x^2+2y^2)/(x^2+y^2)の,yをaに固定したときの最小値をaを用いて表せ.

です.誠に申し訳ありませんでした.





では,気を取り直して,文系の問題の解答からです.
まずは点Pの動く範囲 = △ABCの形状を調べることになりますが,
まずはその準備からです.
東大生による塾作りの道-2009年 東大文科系第2問 解答(1)

問題のページでも2004年の理文共通問題を参照しましょうと書きましたが,
共通するポイントは直線の傾きに注目することです.
そして,さりげなく書かれている最後の1行がこの問題のポイントです.
この「x軸との成す角の正接(tan)」を多用して,実際に△ABCの形状を決定していきます.

東大生による塾作りの道-2009年 東大文科系第2問 解答(2)
東大生による塾作りの道-2009年 東大文科系第2問 解答(3)
東大生による塾作りの道-2009年 東大文科系第2問 解答(4)

このように2種類の三角形ABCが得られます.
ちなみに,さりげなく「tan15°=2-√3」などと書いていますが,
この値は,
sin15°=(√6-√2)/4, cos15°=(√6+√2)/4
とともに,よく出る値なので,覚えておくといいことがあります.

そして,ここまでの下準備がこの問題のメインです.
あとは,「√(x^2+y^2)」「y/x」の図形的な意味を考えながら,
グラフをよく見比べて解答するだけです.
東大生による塾作りの道-2009年 東大文科系第2問 解答(5)

最小値に関しては,実際に√(x^2+y^2)の値を求めるのは一筋縄にはいきませんが,
y/xの図形的意味を考えれば最小値を実現するy/xは比較的容易に求まるのです.

そして,1.は,「2.でy/x = 直線の傾きに注意しましょう」というヒントになっています.
東大生による塾作りの道-2009年 東大文科系第2問 解答(6)

次は理系の問題ですが,
1.は文系の2.と同じでした.
y/x = 直線の傾きに気づけたでしょうか?
2.については工事中です.
しばしお待ちください.

ついに理科系用の問題に突入!

東大予想問題理科系第4問を公開します.


2009年度 東大理科系 第4問
東大生による塾作りの道-2009年 東大理科系第4問

作問者:福永
出題分野:行列
配点:1 3点,2 2点,3 5点,4 10点
コメント:「今年は行列かつn乗がらみだ!」という声をある先生から聞きました.オレもなんかそんな気がしてしまいました.だからと言って,ただn乗を求めさせるのは,他の大学でもかなり出題されているので一工夫してみました.1から3までは高校や予備校のアドバンスな授業で扱っているはずなので,サービスです.(じゃないと予想問題で点数取れる箇所が少なくなってしまう・・・)要するに,4ができるかどうかを出題者は聞きたいわけですよ.ちなみに,この問題にはもちろんちゃんと背景があります.また3×3の場合で,東京大学大学院の工学部の入試問題で過去に出ています.とはいってもこの問題は,高校生用にヒントを付けまくっているので,専門知識は必要ないはずです.
ヒント:「分母と分子がどのような行列の積でかけるか」が最大のポイントですかね?「対角化」の利点に気付けば,きっと感動が得られるはずです!

ウソをついてしまいました・・・

的中は慶應商でなく慶應経済でした.
関係者各位ご迷惑をおかけしました.

今日中に理科系第4問をアップしたいと思います.加えて以前アップした問題の解答ものっける予定です.
どうぞお見逃しなく.