式の計算・二次関数分野:練習問題一覧|入試数学コンテスト過去問集

この記事では,入試数学コンテストで出題された問題のうち,方程式(数と式・式の計算・いろいろな式・二次関数など)分野のものをまとめています。

易しめの問題から超難問まで,幅広い難易度の問題が揃っています。全ての問題に解答解説がついているので,練習問題として日々の学習・演習に役立ててください。

方程式分野の問題を解くコツ

第1回第1問

問題

a,ba,b は実数とする。 θ\theta の方程式 cos2θ+asinθ+b1=0\cos^2 \theta + a \sin \theta + b - 1 = 0 に関して,

(1) a=1a=1 のとき, 0θπ0 \leqq \theta \leqq \pi の範囲に相異なる4つの解を持つような bb の値の範囲を求めよ。

(2) 0θ32π0 \leqq \theta \leqq \dfrac{3}{2}\pi の範囲に相異なる解を少なくとも2つ持つような a,ba,b に対し, abab の取りうる値の範囲を求めよ。

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第1回第6問

問題

pp を素数とする。xx の整数係数多項式 f(x)=a0+a1x++anxn f(x) = a_0 + a_1 x + \cdots + a_n x^n について,全ての係数 aia_ipp の倍数のとき,「f(x)f(x)pp で割り切れる」ということにする。 これにより,整数係数多項式 f(x),g(x)f(x),g(x) について,f(x)g(x)f(x) - g(x)pp で割り切れるとき,「f(x)f(x)g(x)g(x)pp を法として合同である」と定義する。 問題のなかで,f(x),g(x)f(x), g(x) が整数係数多項式のとき, (f(x)+g(x))p \left(f(x) + g(x)\right)^p {f(x)}p+{g(x)}p \left\{f(x)\right\}^p + \left\{g(x)\right\}^p pp を法として合同な多項式であることを用いてもよい。

(1) 00 以上の整数 m,lm,l に対し, (x+1)mpl=a0+a1x++amplxmpl (x+1)^{mp^l} = a_0 + a_1 x + \cdots + a_{mp^l} x^{mp^l} となるような係数 aia_i をとる。このとき,apla_{p^l}pp を法として合同であるような数を mm のみを用いて表せ。

(2) 一般に,有限集合 AA に対し,A\sharp A は集合の元の個数を表すとする。有限集合 GG に対し,ある 00 以上の整数 m,lm,l が存在して, G=mpl\sharp G = mp^l を満たすとする。これを用いて X={YYG,Y=pl} X = \left\{Y \mid Y \subset G, \sharp Y = p^l\right\} とおく。X\sharp Xpp を法として合同であるような数を mm のみを用いて表せ。

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第2回第2問

問題

整式 P(x)P(x)(x1)2(x-1)^2 で割った余りが 2x+52x+5 であり, x+1x+1 で割った余りが 5-5 である。

(1) P(x)P(x)x1x-1 で割ったときの余りを求めよ。

(2) P(x)P(x)x21x^2-1 で割ったときの余りを求めよ。

(3) P(x)P(x)(x1)2(x+1)(x-1)^2(x+1) で割ったときの余りを求めよ。

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第3回第1問

問題

次のような関数 f(θ)f(\theta) を考える。

f(θ)=2sinθcosθ+2sinθ+2cosθ1(0θπ) f(\theta) = 2\sin \theta \cos \theta +\sqrt{2} \sin \theta +\sqrt{2} \cos \theta -1 \quad (0 \leqq \theta \leqq \pi)

以下の問いに答えよ。

(1) sinθ+cosθ=t\sin \theta + \cos \theta = t とおくとき,f(θ)f(\theta)tt の式で表せ。また tt の取りうる範囲を求めよ。

(2) f(θ)f(\theta) の最大値および最小値を求めよ。

(3) θ\theta についての方程式 f(θ)=bf(\theta) = b の解がちょうど2つとなるような bb の範囲を求めよ。

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第7回第1問

問題

二次方程式 x2x1=0x^2-x-1=0 の異なる2つの実数解をそれぞれ α,β\alpha, \beta とする。

(1) α+β\alpha+\beta の値を求めよ。

(2) α10+β10\alpha^{10}+\beta^{10} の値を求めよ。

(3) α+β,α2+β2,α3+β3,,α2022+β2022\alpha+\beta, \alpha^2+\beta^2, \alpha^3+\beta^3, \cdots , \alpha^{2022}+\beta^{2022} の2022個の実数のうち,整数であって3の倍数であるもの個数を求めよ。

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