大学入学共通テスト(数学) 過去問
令和6年度(2024年度)追・試験
問20 (数学Ⅰ・数学A(第2問) 問6)

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問題

大学入学共通テスト(数学)試験 令和6年度(2024年度)追・試験 問20(数学Ⅰ・数学A(第2問) 問6) (訂正依頼・報告はこちら)

花子さんと太郎さんは、絶対値を含む関数のグラフを考えている。

(2)花子さんと太郎さんは、(1)を振り返って、グラフのおおよその形をより簡単に知る手順を、関数

y=−(1/8)|x2−9|−(1/8)x2+x  ・・・・・②

を例にして考えている。

花子:①の関数のグラフを考えるのは大変だったね。おおよその形でよいから、あまり計算せずに簡単に知ることはできないかな。
太郎:②の関数も①の関数と同じようにx2の項が消えて1次関数となるようなxの値の範囲があるね。具体的には、x2−9<0となるxの値の範囲でxの係数が正の1次関数になっているよ。
花子:逆にx2−9>0となるxの値の範囲では、x2の係数が負の2次関数になっているよ。
太郎:それらを合わせると、②の関数のグラフは、真ん中が右上がりの直線の一部、両側が上に凸の放物線の一部になっているよ。
花子:このように考えていけば、あまり計算をしなくても、おおよその形は簡単にわかるね。

関数y=−(1/8)|x2−9|−(1/8)x2+xのグラフは( ケ )である。

次の関数のグラフについても考えてみよう。

・関数y=(1/8)|x2−9|−(1/8)x2+xのグラフは( コ )である。
・関数y=(1/8)|x2+2√5x−4|+(1/8)(x2+2√5x)のグラフは( サ )である。

( サ )については、最も適当なものを、次のうちから一つ選べ。なお、x軸とy軸は省略しているが、x軸は右方向、y軸は上方向がそれぞれ正の方向である。

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この過去問の解説 (1件)

01

解答 サ:(グラフを選択する問題につきここでは割愛)

 

解説

y=(1/8)|x2+2√5x−4|+(1/8)(x2+2√5x)

のグラフを選択する問題です。

直前の2人の会話と同様に考えます。

 

まず、絶対値の中身に着目して、

2次方程式x2+2√5x−4=0について考えておきます。

判別式を考えると、異なる2つの実数解を持つことがわかるので、

小さい方の解をα、大きい方の解をβとしておきます。

(具体的にはα=−√5−3、β=−√5+3ですが計算不要です)

 

x2+2√5x−4>0のとき、つまりx<α、β<xのとき、

y=(1/8)(x2+2√5x−4)+(1/8)(x2+2√5x)

=(1/4)(x2+2√5x)−1/2

より、x2の係数が正の2次関数になります。

 

x2+2√5x−4<0のとき、つまりα<x<βのとき、

y=−(1/8)(x2+2√5x−4)+(1/8)(x2+2√5x)

=1/2

より、定数関数になります。

 

よって、両側が下に凸の放物線の一部、

真ん中が横ばいの直線になるようなグラフを選択します。

選択肢3. 解答選択肢の画像

この選択肢が正解となります。

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