こんにちは。東久留米市の学習塾塾長です。
今回は、令和2年度都立国立高の問題です。
問題は、
「下の図1で、点Oは原点、曲線fは
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/74/3c/40e6dc6e2d3473ba4b48c92ad186bd0a.jpg)
のグラフを表している。
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/1e/0d/c8cc963b1040c22d0ee463aa8bb3f0db.jpg)
▲図1.問題図(1)
原点から点(1,0)までの距離、および原点から点(0,1)までの距離をそれぞれ1cmとする。
次の各問に答えよ。
[問1]
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/74/3c/40e6dc6e2d3473ba4b48c92ad186bd0a.jpg)
において、xの変域が-2≦x≦4であるとき、yの最大値から最小値を引いた値を求めよ。
[問2] 下の図2は図1において、x軸上にあり、x座標が正の数である点をA、曲線f上にあり、x座標が正の数である点をPとし、点Oと点P、点Aと点Pをそれぞれ結んだ場合を表している。
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/0d/1b/f4b81cf3539a3e6718bf28ee20520827.jpg)
▲図2.問題図(2)
OP=PAのとき、次の(1)、(2)に答えよ。
(1) ∠OPA=90°であるとき、OPの長さは何cmか。
ただし、答えだけではなく、答えを求める過程がわかるように、途中の式や計算なども書け。
(2) 下の図3は図2において、点Aを通りx軸に垂直な直線上にある点で、y座標が
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/56/a9/d8301948b5a31f0037a754215c4b494c.jpg)
である点をQ、直線APと曲線fとの交点のうち、点Pと異なる点をR、点Qと点Rを通る直線と曲線fとの交点のうち点Rと異なる点をSとした場合を表している。
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/74/f2/12c50cef6ccbf7bd3984f579eae393e5.jpg)
▲図3.問題図(3)
RS:SQ=3:2
であるとき、点Pのx座標を求めよ。」
です。
図4の青色矢印がxの変域で、それに対応してyの変域は赤色矢印になります。
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/13/e6/e3141531941ec13d28883711fa03c4e7.jpg)
▲図4.xとyの変域をそれぞれ青色矢印と赤色矢印で示しました
このとき、yの最大値と最小値はそれぞれ0と-8なので、yの最大値から最小値を引いた値は、
0-(-8)= 8
で、これが(1)の答えです。
次に[問2]の(1)です。
△OPAは直角二等辺三角形で、これを4つ、図5のように並べた図形は、1つの辺をOAとする正方形になります。
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/41/52/c1ef23a54ed978ed1867d9ea0bdf7533.jpg)
▲図5.△OPAは直角二等辺三角形です
このとき直線OPは、正方形の対角線の1つを含むので、直線OPの式は、
y=-x
になります。
すると、
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/5c/12/eb242fc5c60b2151b6a0519e1478b341.jpg)
から、点Pのx座標は2で、点Aのx座標は4になります。
したがって、
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/19/27/f9732724958734183ee26e588df209b7.jpg)
で、これが答えです。
最後の[問2]の(2)です。
図6のように、点Pのx座標をtとすると、点Pの座標は
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/28/1e/4459488070ef62b1959c27b5d2d2750c.jpg)
です。
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/74/3d/d177600c513017948daf8a66577fae1b.jpg)
▲図6.点Pのx座標をtとしました
また、△POAは二等辺三角形なので、点Aの座標は(2t,0)で、点Qの座標は
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/76/6b/4c44206015366dac1392b56c1be37b32.jpg)
になります。
すると、直線APは、
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/65/1e/3d352ead18be226267f14741e8e59236.jpg)
になり、さらに、
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/3a/81/50fdf240033bdd22b791ed1f4df5b9f8.jpg)
から、点Rのx座標は-2tで、このとき点Rは曲線f上にあるので、点Rの座標は
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/4f/1d/609daf7145db49e92a4c048dc2a99891.jpg)
になります。
ここまでで図7のように、点Qと点Rの座標をtで表すことができました。
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/60/40/2d0fdd9674a72bf091245dacfddc5cec.jpg)
▲図7.点Qと点Rの座標をtで表すことができました
あとは、点Sが、線分RQを3:2に内分する点であることと曲線f上にあることを使ってtを計算すればお仕舞です。
点Sが線分RQを3:2に内分する点であることから、点Sの座標は、
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/07/63/c1e78fde35bdc0d06632c84c9d2b0154.jpg)
で、さらに点Sが曲線f上にあることから、点Sのy座標は、
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/0c/e4/ce29cd3aa230478e9a680eb074d2f6e5.jpg)
になり、したがって、
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/2a/db/1b62489d68f1c45716eff6824290d556.jpg)
です。
このとき、t>0なので、点Pのx座標は、
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/29/93/0f160a3c3b2ed39bb646c6cde01164ad.jpg)
で、これが答えです。
簡単な問題です。
今回は、令和2年度都立国立高の問題です。
問題は、
「下の図1で、点Oは原点、曲線fは
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/74/3c/40e6dc6e2d3473ba4b48c92ad186bd0a.jpg)
のグラフを表している。
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/1e/0d/c8cc963b1040c22d0ee463aa8bb3f0db.jpg)
▲図1.問題図(1)
原点から点(1,0)までの距離、および原点から点(0,1)までの距離をそれぞれ1cmとする。
次の各問に答えよ。
[問1]
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/74/3c/40e6dc6e2d3473ba4b48c92ad186bd0a.jpg)
において、xの変域が-2≦x≦4であるとき、yの最大値から最小値を引いた値を求めよ。
[問2] 下の図2は図1において、x軸上にあり、x座標が正の数である点をA、曲線f上にあり、x座標が正の数である点をPとし、点Oと点P、点Aと点Pをそれぞれ結んだ場合を表している。
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/0d/1b/f4b81cf3539a3e6718bf28ee20520827.jpg)
▲図2.問題図(2)
OP=PAのとき、次の(1)、(2)に答えよ。
(1) ∠OPA=90°であるとき、OPの長さは何cmか。
ただし、答えだけではなく、答えを求める過程がわかるように、途中の式や計算なども書け。
(2) 下の図3は図2において、点Aを通りx軸に垂直な直線上にある点で、y座標が
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/56/a9/d8301948b5a31f0037a754215c4b494c.jpg)
である点をQ、直線APと曲線fとの交点のうち、点Pと異なる点をR、点Qと点Rを通る直線と曲線fとの交点のうち点Rと異なる点をSとした場合を表している。
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/74/f2/12c50cef6ccbf7bd3984f579eae393e5.jpg)
▲図3.問題図(3)
RS:SQ=3:2
であるとき、点Pのx座標を求めよ。」
です。
図4の青色矢印がxの変域で、それに対応してyの変域は赤色矢印になります。
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/13/e6/e3141531941ec13d28883711fa03c4e7.jpg)
▲図4.xとyの変域をそれぞれ青色矢印と赤色矢印で示しました
このとき、yの最大値と最小値はそれぞれ0と-8なので、yの最大値から最小値を引いた値は、
0-(-8)= 8
で、これが(1)の答えです。
次に[問2]の(1)です。
△OPAは直角二等辺三角形で、これを4つ、図5のように並べた図形は、1つの辺をOAとする正方形になります。
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/41/52/c1ef23a54ed978ed1867d9ea0bdf7533.jpg)
▲図5.△OPAは直角二等辺三角形です
このとき直線OPは、正方形の対角線の1つを含むので、直線OPの式は、
y=-x
になります。
すると、
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/5c/12/eb242fc5c60b2151b6a0519e1478b341.jpg)
から、点Pのx座標は2で、点Aのx座標は4になります。
したがって、
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/19/27/f9732724958734183ee26e588df209b7.jpg)
で、これが答えです。
最後の[問2]の(2)です。
図6のように、点Pのx座標をtとすると、点Pの座標は
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/28/1e/4459488070ef62b1959c27b5d2d2750c.jpg)
です。
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/74/3d/d177600c513017948daf8a66577fae1b.jpg)
▲図6.点Pのx座標をtとしました
また、△POAは二等辺三角形なので、点Aの座標は(2t,0)で、点Qの座標は
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/76/6b/4c44206015366dac1392b56c1be37b32.jpg)
になります。
すると、直線APは、
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/65/1e/3d352ead18be226267f14741e8e59236.jpg)
になり、さらに、
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/3a/81/50fdf240033bdd22b791ed1f4df5b9f8.jpg)
から、点Rのx座標は-2tで、このとき点Rは曲線f上にあるので、点Rの座標は
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/4f/1d/609daf7145db49e92a4c048dc2a99891.jpg)
になります。
ここまでで図7のように、点Qと点Rの座標をtで表すことができました。
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/60/40/2d0fdd9674a72bf091245dacfddc5cec.jpg)
▲図7.点Qと点Rの座標をtで表すことができました
あとは、点Sが、線分RQを3:2に内分する点であることと曲線f上にあることを使ってtを計算すればお仕舞です。
点Sが線分RQを3:2に内分する点であることから、点Sの座標は、
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/07/63/c1e78fde35bdc0d06632c84c9d2b0154.jpg)
で、さらに点Sが曲線f上にあることから、点Sのy座標は、
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/0c/e4/ce29cd3aa230478e9a680eb074d2f6e5.jpg)
になり、したがって、
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/2a/db/1b62489d68f1c45716eff6824290d556.jpg)
です。
このとき、t>0なので、点Pのx座標は、
![](https://blogimg.goo.ne.jp/user_image/29/93/0f160a3c3b2ed39bb646c6cde01164ad.jpg)
で、これが答えです。
簡単な問題です。