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高校ゼミ数学B 確認テスト 右の図の平行四辺形 ABCD においてMN はそれぞれ辺 ABCD の中点である。次のようなベクトルをす べて求めよ。 (各12点×2) ⑴ A > M と等しいベクトル ⑵ M > N の逆ベクトル a > b > が次の⑴⑵のように表されているときa > +b > a > -b > をそれぞれ図示せよ。 (各10点×4) ⑴ a > +b > a > -b > ⑵ a > +b > a > -b > 長方形 ABCD の辺 ABCD の中点をそれぞれ MN とし右の図のようにAD 3 等分する点を EFBC3 等分する点を GH とする。A > M=a > A > E=b > とするとき次のベクトルを a > b > を用いて表せ。 (各12点×3) ⑴ A > G ⑵ A > N ⑶ B > F 1 2 3 1 ベクトルとその演算 100 A D B M N C b a b a b a b a A E F D B M N G H C b a

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高校ゼミ数学B 確認テスト

  右の図の平行四辺形 ABCD において,点 M,N はそれぞれ辺 AB,CD の中点である。次のようなベクトルをすべて求めよ。 (各12点×2)

 ⑴ A>

M と等しいベクトル

 ⑵ M>

N の逆ベクトル

  a>

,b>

が次の⑴,⑵のように表されているとき,a>

+b>

,a>

-b>

をそれぞれ図示せよ。 (各10点×4)

 ⑴ a>

+b>

a>

-b>

 ⑵ a>

+b>

a>

-b>

  長方形 ABCD の辺 AB,CD の中点をそれぞれ M,N とし,右の図のように,辺 AD を 3 等分する点を E,F,辺 BCを 3 等分する点を G,H とする。A

>

M=a>

,A>

E=b>

とするとき,次のベクトルを a>

,b>

を用いて表せ。 (各12点×3)

 ⑴ A>

G

 ⑵ A>

N

 ⑶ B>

F

1

2

3

1 ベクトルとその演算氏 

得 

点 100

A D

B

M N

C

b

a

b

a

b

a

b

a

A E F D

B

M N

G H C

b

a

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高校ゼミ数学B 確認テスト

  右の図のベクトル a>

,b>

を成分で表し,それぞれの大きさを求めよ。 (各 6点×4)

a>

 成分表示  大きさ b

>

 成分表示  大きさ

  a>

=(1,-2),b>

=(-3,1) のとき,次の問いに答えよ。 (各 8 点×6)

 ⑴ 次のベクトルを成分を用いて表せ。また,その大きさを求めよ。  ① a

>

+b>

成分表示  大きさ  ② 2a

>

-b>

成分表示  大きさ ⑵ p

>

=(9,-8) を s a>

+t b>

の形に表せ。

 ⑶ a>

と q>

=(≈,6) が平行になるように,定数 ≈ の値を定めよ。

   3 点 O(0,0),A(4,2),B(3,-1) について,次のベクトルの成分と大きさを求めよ。 (各 7点×4)

 ⑴ O>

A

成分表示  大きさ ⑵ A

>

B

成分表示  大きさ

1

2

3

2 ベクトルの成分氏 

得 

点 100

O

¥

b

a

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  |a>

|=5,|b>

|=6 とし,a>

と b>

のなす角を iとする。次のそれぞれの場合について,内積 a>

・b>

を求めよ。 (各 8点×3)

 ⑴ i=60° ⑵ i=150° ⑶ i=90°

         

   

  次の 2 つのベクトル a>

,b>

について,内積 a>

・b>

,なす角 i を求めよ。 (各 8点×6)

 ⑴ a>

=(2,3),b>

=(-1,5)

   

内積  なす角 ⑵ a

>

=(1, 3 ),b>

=( 3,1)

   

内積  なす角 ⑶ a

>

=( 2,-1),b>

=( 2,2)

   

内積  なす角

  次の問いに答えよ。 (各 7点×4)

 ⑴ 次の内積を計算し,その結果を a>

・b>

,|a>

|,|b>

| を用いて表せ。  ① a

>

・( a>

+2b>

)

  ② ( a>

-b>

)・( a>

+3b>

)

  ③ (3a>

+b>

)・(3a>

-b>

)

 ⑵ |a>

|=1,|b>

|=4,a>

・b>

=-3 のとき,|2a>

-b>

| の値を求めよ。

1

2

3

3 ベクトルの内積氏 

得 

点 100

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   3 点 P( p>

),Q( q>

),R( r>

) に対して,次のベクトルを p>

,q>

,r>

のいずれかを用いて表せ。 (各12点×3)

 ⑴ P>

Q ⑵ R>

P ⑶ Q>

R

      

   

   2 点 A( a>

),B( b>

) について,次の点の位置ベクトルを a>

,b>

を用いて表せ。 (各12点×4)

 ⑴ 線分 AB を 4:3 に内分する点 ⑵ 線分 AB を 4:3 に外分する点

      

 

 ⑶ 線分 AB を 2:7 に内分する点 ⑷ 線分 AB を 2:7 に外分する点

      

 

   3 点 A( a>

),B( b>

),C( c>

) を頂点とする△ABC において,重心を G( ©>

),辺 AB,BC,CA を 2:1 に外分する点をそれぞれ P( p

>

),Q( q>

),R( r>

) とする。△PQR の重心を G'( ©>

' ) とするとき,G と G' は一致することを証明せよ。 (16点)

  

1

2

3

4 位置ベクトル氏 

得 

点 100

R

P

BC Q

A

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  次の直線の方程式を,媒介変数 t を用いて表せ。また,t を消去して得られる ≈ と ¥ の方程式を求めよ。 (各14点×4) ⑴ 点 A(-1,2) を通り,方向ベクトルが d

>

=(1,3) である直線

   

媒介変数表示  方程式 ⑵  2 点 A(2,4),B(-1,7) を通る直線

   

媒介変数表示  方程式

  次の問いに答えよ。 (各14点×2)

 ⑴ 点 A(-2,3)を通り,法線ベクトルが n>

=(-1,4) である直線の方程式を求めよ。

   

 ⑵  2 直線 ≈+ 3 ¥-3=0, 3 ≈-3¥+6=0 のなす鋭角を求めよ。

   

   2 点 A(2,5),B(-4,3) を直径の両端とする円の方程式を,ベクトルを利用して求めよ。 (16点)

  

1

2

3

5 ベクトル方程式氏 

得 

点 100

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   3 点 P,Q,R の位置ベクトルが,それぞれ a>

-2b>

,2a>

+b>

,3a>

+4b>

であるとき,3 点 P,Q,R は一直線上にあることを証明せよ。 (25点)

  

  △ABC において,辺 AB の中点を D,辺 AC を 1:3 に内分する点を E,BE と CD の交点を F とする。A>

B=a>

,A

>

C=b>

とするとき,A>

F を a>

,b>

を用いて表せ。 (25点)

  

  次の三角形の面積を求めよ。 (各25点×2)

 ⑴  3 点 O(0,0),A(2,1),B(-1,3) を頂点とする△OAB

   

 ⑵  3 点 A(1,4),B(-2,1),C(3,-2) を頂点とする△ABC

   

1

2

3

6 図形への応用氏 

得 

点 100

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   2 点 A(5,6,-1),B(-4,3,5) について,次のものを求めよ。 (各 8点×6)

 ⑴ z≈ 平面に関して,点 A と対称な点の座標 ⑵ ¥ 軸に関して,点 B と対称な点の座標

 

 ⑶  2 点 A,B 間の距離 ⑷ 点 A を通り,≈¥ 平面に平行な平面の方程式

      

 

 ⑸ 線分 AB を 2:1 に内分する点の座標 ⑹ 線分 AB を 2:1 に外分する点の座標

    

 

  右の図の直方体において,A>

B=a>

,A>

D=b>

,A>

E=c>

とするとき,次のベクトルを a>

,b>

,c>

を用いて表せ。 (各 8点×3)

 ⑴ H>

C

   

 ⑵ F>

H

   

 ⑶ D>

F

   

  a>

=(1,2,-1),b>

=(2,3,0),c>

=(-1,1,1) のとき,次の問いに答えよ。 (各 7点×4)

 ⑴ a>

を基本ベクトル e>

1,e>

2,e>

3 を用いて表せ。   

 ⑵ a>

+b>

-c>

を成分を用いて表せ。また,その大きさを求めよ。    成分表示  大きさ ⑶ p

>

=(-3,4,1) を la>

+mb>

+nc>

の形に表せ。

   

1

2

3

7 空間座標とベクトル氏 

得 

点 100

D

A

E

C

F

B

H G

b

a

c

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  右の図の 1 辺の長さが 2 の立方体において,次の内積を求めよ。 (各10点×4)

 ⑴ A>

B・E>

H ⑵ A>

D・D>

E

      

 

 ⑶ A>

C・A>

F ⑷ D>

F・D>

G

      

 

  次の 2 つのベクトル a>

,b>

について,内積 a>

・b>

,なす角 i を求めよ。 (各10点×4)

 ⑴ a>

=(1,2,3),b>

=(3,-1,2)

   

内積  なす角 ⑵ a

>

=(1,-2,2),b>

=(3,4,-5)

   

内積  なす角

  a>

=(2,-1,≈),b>

=(3,≈,4) のとき,次の 2 つのベクトルが垂直となるように ≈ の値を定めよ。 (各10点×2)

 ⑴ a>

,b>

   

 ⑵ a>

,a>

-2b>

   

1

2

3

8 ベクトルの内積氏 

得 

点 100

D

A

E

C

F

B

HG

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   4 点 A( a>

),B( b>

),C( c>

),D( d>

) を頂点とする四面体 ABCD において,辺 AB を 1:2 に内分する点を P( p>

),△BCD の重心を G( ©

>

)とする。このとき,次の点の位置ベクトルを求めよ。 (各10点×4)

 ⑴ 点 P( p>

) ⑵ 線分 CP を 3:2 に外分する点 Q( q>

)

   

 

 ⑶ 点 G( ©>

) ⑷ 線分 AG を 3:1 に内分する点 R( r>

)

     

 

   4 点 A(1,2,4),B(3,1,5),C(0,4,1),D(≈,3,1)が同一平面上にあるとき,実数 ≈ の値を求めよ。 (10点)

  

  次の問いに答えよ。 (各10点×5)

 ⑴ 中心が点(2,-4,5)で,半径が 6 である球面の方程式を求めよ。

   

 ⑵ 点 A(3,4,1)を通り,d>

=(1,3,-2) に平行な直線の方程式を,媒介変数 t を用いて表せ。また,t を消去して得られる直線の方程式を求めよ。

   

媒介変数表示  方程式 ⑶ 点 A(-1,4,2)を通り,n

>

=(2,3,-2) に垂直な平面の方程式を求めよ。また,この平面と ≈ 軸との交点の座標を求めよ。

   

平面  交点

1

2

3

9 位置ベクトルと空間図形氏 

得 

点 100

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  次のような等差数列について,初めの 5 項,一般項,第10項をそれぞれ求めよ。 (各 6点×6)

 ⑴ 初項 5,公差 2

   

初めの 5 項  一般項  第10項 ⑵ 初項 8,公差 -3

   

初めの 5 項  一般項  第10項

  次の問いに答えよ。 (各 6点×4)

 ⑴ 第 3 項が 7,第 8 項が 32 である等差数列 {an} の初項と公差を求めよ。また,一般項 an を求めよ。   

初項  公差  一般項 ⑵ 数列 9,≈,-≈,…… が等差数列であるとき,≈ の値を求めよ。

   

  次の和を求めよ。 (各10点×4)

 ⑴ 初項 4,末項 31,項数 10 の等差数列の和   

 ⑵ 初項 3,公差 7 の等差数列の初項から第 n 項までの和   

 ⑶ 1+2+3+……+30

   

 ⑷ 1+3+5+……+39

   

1

2

3

10 等差数列氏 

得 

点 100

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  次のような等比数列について,初めの 5 項と一般項をそれぞれ求めよ。 (各10点×4)

 ⑴ 初項 5,公比 2

   

初めの 5 項  一般項

 ⑵ 初項 6,公比 -13

   

初めの 5 項  一般項

  次の問いに答えよ。 (各 6 点×4)

 ⑴ 第 3 項が 18,第 6 項が 486 である等比数列 {an} の初項と公比を求めよ。また,一般項 an を求めよ。

   

初項  公比  一般項

 ⑵ 数列 5,≈,809,…… が等比数列であるとき,≈ の値を求めよ。

   

  次の和を求めよ。 (各12点×3)

 ⑴ 初項 3,公比 -2,項数 6 の等比数列の和   

 ⑵ 初項 7,公比 1,項数 8 の等比数列の和   

 ⑶ 等比数列 1, 14, 1

42, 143,…… の初項から第 n 項までの和

   

1

2

3

11 等比数列氏 

得 

点 100

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  次の和を求めよ。 (各12点×6)

 ⑴ 12+22+32+……+152 ⑵ 13+23+33+……+103

    

 

 ⑶ 20

¸k=1

5   ⑷ n

¸k=1

3k

    

 

 ⑸ n

¸k=1

(2k-3) ⑹ n

¸k=1

k(3k-4)

    

 

  階差数列を利用して,次の数列の一般項 an を求めよ。 (14点)

                2, 3, 10, 23, 42, 67, ……  

  初項から第 n 項までの和 Sn が,Sn=n2-4n で表される数列 {an} の一般項を求めよ。 (14点)

  

1

2

3

12 いろいろな数列氏 

得 

点 100

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高校ゼミ数学B 確認テスト

  次の条件によって定まる数列 {an} の第 2 項から第 5 項を求めよ。 (各12点×2)

 ⑴ a1=2,an+1=4an-5 ⑵ a1=1,an+1=3an+n

      

 

  次の条件によって定まる数列 {an} の一般項を求めよ。 (各12点×4)

 ⑴ a1=3,an+1=an+4 ⑵ a1=2,an+1=3an

      

 

 ⑶ a1=2,an+1=an+4n-1 ⑷ a1=1,an+1=an+(-2)n

      

 

  次の条件によって定まる数列 {an} の一般項を求めよ。 (各14点×2)

 ⑴ a1=2,an+1=4an-3

   

 ⑵ a1=0,a2=1,an+2-8an+1+15an=0

   

1

2

3

13 漸化式氏 

得 

点 100

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高校ゼミ数学B 確認テスト

   n が自然数のとき,次の等式(A)が成り立つことを,数学的帰納法を用いて証明する。

                11・2

+1

2・3+

13・4

+……+1

n(n+1)=

nn+1

 …(A)

  下の下線部を補い,(続き)を書いて証明を完成せよ。 (各15点×4)

    〔証明〕    [1] n=1 のとき,

           よって,n=1 のとき(A)は成り立つ。    [2] n=k のとき,(A)が成り立つ,すなわち,

          …① が成り立つと仮定する。

       ①の両辺に を加えると

       (続き)

          

       これは,(A)において n=k+1 のときであるから,n=k+1 のときも(A)は成り立つ。    [1],[2]より,すべての自然数 n について,(A)は成り立つ。

   n が 2 以上の自然数のとき,次の不等式(A)が成り立つことを,数学的帰納法を用いて証明する。                    3n>4n …(A)

  下の下線部を補い,(続き)を書いて証明を完成せよ。 (各10点×4)

    〔証明〕    [1] n=2 のとき,           よって,n=2 のとき(A)は成り立つ。    [2] n≥2 として,n=k のとき,(A)が成り立つ,すなわち,          …① が成り立つと仮定する。       ①の両辺に をかけると       (続き)

          

       これは,(A)において n=k+1 のときであるから,n=k+1 のときも(A)は成り立つ。    [1],[2]より,2 以上の自然数 n について,(A)は成り立つ。

1

2

14 数学的帰納法氏 

得 

点 100

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高校ゼミ数学B 確認テスト

  次の変数 X の確率分布を求めよ。 (各 8 点×2)

 ⑴  6 枚のカード 1 , 1 , 1 , 2 , 2 , 3 の中から 1 枚を抜き出し,そのカードの数字を X とする。  

 ⑵  2 枚の100円硬貨を同時に投げるとき,表の出た硬貨の金額の和を X とする。   

    確率変数 X が次の確率分布に従うとき,X の期待値,分散,標準偏差をそれぞれ求めよ。 (各 7 点×6)

 ⑴            

   

期待値  分散  標準偏差 ⑵                   

   

期待値  分散  標準偏差

   5 枚のカード 1 , 1 , 2 , 2 , 3 の中から同時に 2 枚を抜き出し,それらのカードの数字の和を X とする。次の問いに答えよ。 (各 7 点×6)

 ⑴ X の確率分布を求めよ。   

 ⑵ 確率変数 X の期待値,分散を求めよ。

   

期待値  分散 ⑶ Y=5X-3 とする。確率変数 Y の期待値,分散,標準偏差を求めよ。

   

期待値  分散  標準偏差

1

2

X 0 2 4 計

P110

310

610

1

X 0 1 2 3 4 計

P115

215

315

415

515

1

3

15 確率変数の期待値と分散氏 

得 

点 100

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高校ゼミ数学B 確認テスト

  確率変数 X,Y の確率分布が次の表で与えられているとき,X+Y,4 X+3Y の期待値をそれぞれ求めよ。 (各11点×2)

                         

X+Y の期待値  4 X+3Y の期待値

  次の問いに答えよ。 (各12点×2)

 ⑴  1 個のさいころを 2 回投げるとき,出た目の数の積の期待値を求めよ。   

 ⑵  3 つの確率変数 X,Y,Z が互いに独立で,確率分布がいずれも次の表で与えられるとき,XYZ の期待値を求めよ。

                 

  袋の中に 1,2,3,4 を 1 つずつ書いた 4 個の同じ大きさの玉が入っている。この袋の中から 1 個の玉を取り出し,その数字を調べてからもとの袋に戻す試行を行う。次の問いに答えよ。 (各 9 点×6)

 ⑴ この試行を 1 回行うとき,取り出した玉の数字の期待値,分散を求めよ。   

期待値  分散 ⑵ この試行を 2 回続けて行うとき,1 回目,2 回目に取り出した玉の数字をそれぞれ X,Y とする。  ① X+Y の分散,標準偏差を求めよ。    

分散  標準偏差  ② 4 X-2Y の分散,標準偏差を求めよ。    

分散  標準偏差

1

X 1 2 計

P25

35

1

Y 1 2 計

P45

15

1

2

変数 1 2 計

確率 23

13

1

3

16 確率変数の和と積氏 

得 

点 100

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  次の問いに答えよ。 (各 8 点×4)

 ⑴  1 枚の硬貨を 5 回投げて,表の出る回数を X とする。  ① X はどのような二項分布に従うか。B(n,p)の形に表せ。    

  ② 確率 P(X=2) を求めよ。    

 ⑵  1 個のさいころを 4 回投げて,1 または 6 の目が出る回数を X とする。  ① X はどのような二項分布に従うか。B(n,p)の形に表せ。    

  ② 確率 P(X≥3) を求めよ。    

  確率変数 X が次の二項分布に従うとき,X の期待値,分散,標準偏差を求めよ。 (各 6 点×6)

 ⑴ B ⎛⎝8, 29⎞⎠   

期待値  分散  標準偏差

 ⑵ B ⎛⎝20, 38⎞⎠  

期待値  分散  標準偏差

  次の問いに答えよ。 (各 8 点×4)

 ⑴  2 枚の硬貨を同時に投げ,硬貨の表,裏を記録する。この試行を60回くり返すとき,2 枚とも表が出る回数をX とする。X の期待値,標準偏差を求めよ。

   

期待値  標準偏差 ⑵ 赤玉 3 個と白玉 2 個が入っている袋から同時に 2 個の玉を取り出し,色を調べてから袋にもどす。この試行を

50回くり返すとき,取り出した 2 個の玉が同じ色である回数を X とする。X の期待値,標準偏差を求めよ。   

期待値  標準偏差

1

2

3

17 二項分布氏 

得 

点 100

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高校ゼミ数学B 確認テスト

  ※ 1~ 3 では,正規分布表を用いてもよい。  確率変数 Z が標準正規分布 N(0,1)に従うとき,次の確率を求めよ。 (各10点×6)

 ⑴ P(0≤Z≤1.35) ⑵ P(-0.92≤Z≤0)

      

 ⑶ P(Z≥1.5) ⑷ P(Z≤0.7)

    

 

 ⑸ P(-1.6≤Z≤0.8) ⑹ P(0.45≤Z≤2)

    

 

  次の問いに答えよ。 (各10点×3)

 ⑴ 確率変数 X が正規分布 N(10,42)に従うとき,確率 P(8≤ X≤13) を求めよ。   

 ⑵ 確率変数 X が正規分布 N(60,102)に従うとき,確率 P( X≥72) を求めよ。   

 ⑶ 17歳男子の身長が,平均 170 cm,標準偏差 5 cm の正規分布に従うものとする。17歳男子の中で,身長が168 cm 以上 173 cm 以下の人は約何%いるか。

   

  赤玉 1 個と白玉 3 個が入った袋から 1 個の玉を取り出し,色を調べてから袋に戻す。この試行を1200回くり返すとき,赤玉が取り出される回数が285回以下である確率を求めよ。 (10点)

  

1

2

3

18 正規分布氏 

得 

点 100

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高校ゼミ数学B 確認テスト

  ※母平均を m で表す。   0 と書かれたカードが 5 枚,1 と書かれたカードが 4 枚,2 と書かれたカードが 3 枚,3 と書かれたカードが 2

枚,4 と書かれたカードが 1 枚ある。この15枚のカードを母集団,カードの数字を変量とするとき,母集団分布,母平均,母標準偏差を求めよ。 (各 8 点×3)

  

  母集団分布 母平均  母標準偏差

  次の問いに答えよ。 (各10点×6)

 ⑴  3 枚のカード 1 , 3 , 5 を母集団,カードの数字を変量とする。  ① 母集団分布,母平均を求めよ。    

母集団分布  母平均  ② この母集団から大きさ 2 の無作為標本を復元抽出するとき,標本平均 X の確率分布,期待値を求めよ。                       

確率分布  期待値 ⑵ 母平均 60,母標準偏差 8 の十分大きい母集団から,大きさ 25 の無作為標本を抽出するとき,その標本平均 X

の期待値と標準偏差を求めよ。   

期待値  標準偏差

  母平均 170,母標準偏差 20 の母集団から,大きさ 100 の無作為標本を抽出する。次の問いに答えよ。 (各 8 点×2) ⑴ 標本平均 X は,近似的にどのような正規分布に従うとみなせるか。   

 ⑵ 標本平均 X が 175 より大きい値をとる確率を求めよ。ただし,正規分布表を用いてもよい。   

1

2

3

19 母集団と標本氏 

得 

点 100

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高校ゼミ数学B 確認テスト

  次の問いに答えよ。 (各25点×2)

 ⑴ ある県の男子高校生の中から900人を無作為に選んで調べたところ,握力の平均が 43.2 kg であった。   母標準偏差を 7.5 kg として,この県の男子高校生の平均握力 m に対する信頼度95%の信頼区間を求めよ。   

 ⑵ 大量に生産されたある製品から,100個を無作為に抽出して長さを測ったところ,平均値は 273.6 mm,標準偏差は 6.1 mm であった。この製品の長さの平均値 m を信頼度95%で推定せよ。

   

  ある検定試験の得点の母標準偏差は15点であるという。その母平均 m を信頼度95%で推定するとき,信頼区間の幅を2.8点以下にするには,標本の大きさ n を少なくともいくらにすればよいか。 (25点)

  

  ある都市で,有権者から無作為に抽出した600人について A 政党の支持者を調べたら240人いた。この都市における A 政党の支持率 p を,信頼度95%で推定せよ。 (25点)

  

1

2

3

20 推定氏 

得 

点 100

Y-①-1

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高校ゼミ数学B 確認テスト

  右の図の平行四辺形 ABCD において,点 M,N はそれぞれ辺 AB,CD の中点である。次のようなベクトルをすべて求めよ。 (各12点×2)

 ⑴ A>

M と等しいベクトル

M>

B,D>

N,N>

C

 ⑵ M>

N の逆ベクトル

N>

M,D>

A,C>

B

  a>

,b>

が次の⑴,⑵のように表されているとき,a>

+b>

,a>

-b>

をそれぞれ図示せよ。 (各10点×4)

 ⑴ a>

+b>

a>

-b>

 ⑵ a>

+b>

a>

-b>

  長方形 ABCD の辺 AB,CD の中点をそれぞれ M,N とし,右の図のように,辺 AD を 3 等分する点を E,F,辺 BCを 3 等分する点を G,H とする。A

>

M=a>

,A>

E=b>

とするとき,次のベクトルを a>

,b>

を用いて表せ。 (各12点×3)

 ⑴ A>

G=A>

B+B>

G

=2a>

+b>

2a>

+b>

 ⑵ A>

N=A>

D+D>

N

=3b>

+a>

=a

>

+3b>

a>

+3b>

 ⑶ B>

F=A>

F-A>

B

=2b>

-2a>

=-2a

>

+2b>

-2a>

+2b>

1

2

3

1 ベクトルとその演算氏 

得 

点 100

A D

B

M N

C

b

a

a+b

b

a

a-b

b

a

a+b

b

a

a-b

A E F D

B

M N

G H C

b

a

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高校ゼミ数学B 確認テスト

  右の図のベクトル a>

,b>

を成分で表し,それぞれの大きさを求めよ。 (各 6点×4)

  a>

=(3,-2)  |a>

|= 32+(-2)2 = 13

  b>

=(-4,3)  |b>

|= (-4)2+32 = 25 =5

a>

 成分表示 (3,-2)  大きさ 13

b>

 成分表示 (-4,3)  大きさ 5

  a>

=(1,-2),b>

=(-3,1) のとき,次の問いに答えよ。 (各 8 点×6)

 ⑴ 次のベクトルを成分を用いて表せ。また,その大きさを求めよ。  ① a

>

+b>

    a>

+b>

=(1,-2)+(-3,1)=(1-3,-2+1)

=(-2,-1)

    |a>

+b>

|= (-2)2+(-1)2 = 5 成分表示 (-2,-1)  大きさ 5

  ② 2a>

-b>

    2a>

-b>

=2(1,-2)-(-3,1)=(2,-4)-(-3,1)

=(2-(-3),-4-1)=(5,-5)

    |2a>

-b>

|= 52+(-5)2 = 50 =5 2 成分表示 (5,-5)  大きさ 5 2

 ⑵ p>

=(9,-8) を s a>

+t b>

の形に表せ。   p

>

=s a>

+t b>

とおくと,       (9,-8)=s(1,-2)+t(-3,1)=(s-3t,-2s+t)

   よって,s-3t=9

-2s+t=-8  これを解いて,s=3,t=-2  ゆえに,p

>

=3a>

-2b>

p

>

=3a>

-2b>

 ⑶ a>

と q>

=(≈,6) が平行になるように,定数 ≈ の値を定めよ。   a

>

™q>

より,(≈,6)=k(1,-2) となる実数 k が存在する。

   (≈,6)=(k,-2k) より,≈=k,6=-2k

   k=-3 より,≈=-3

≈=-3

   3 点 O(0,0),A(4,2),B(3,-1) について,次のベクトルの成分と大きさを求めよ。 (各 7点×4)

 ⑴ O>

A

   O>

A=(4,2)

   |O>

A|= 42+22 = 20 =2 5

成分表示 (4,2)  大きさ 2 5

 ⑵ A>

B

   A>

B=(3-4,-1-2)=(-1,-3)

   |A>

B|= (-1)2+(-3)2 = 10

成分表示 (-1,-3)  大きさ 10

1

2

3

2 ベクトルの成分氏 

得 

点 100

O

¥

b

a

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  |a>

|=5,|b>

|=6 とし,a>

と b>

のなす角を iとする。次のそれぞれの場合について,内積 a>

・b>

を求めよ。 (各 8点×3)

 ⑴ i=60° ⑵ i=150° ⑶ i=90°

   a

>

・b>

=5*6*cos 60°

=30*12

=15

  a

>

・b>

=5*6*cos 150°

=30*⎛⎝-32⎞⎠=-15 3

  a

>

・b>

=5*6*cos 90°

=30*0

=0 15   -15 3   0

  次の 2 つのベクトル a>

,b>

について,内積 a>

・b>

,なす角 i を求めよ。 (各 8点×6)

 ⑴ a>

=(2,3),b>

=(-1,5)

   a

>

・b>

=2*(-1)+3*5=13  また,|a>

|= 22+32 = 13   |b>

|= (-1)2+52 = 26

よって,cos i=a

>

・b>

|a>

||b>

|=

1313 26

=12  0°≤i≤180° より,i=45°

内積 13  なす角 i=45°

 ⑵ a>

=(1, 3 ),b>

=( 3,1)

   a

>

・b>

=1* 3 + 3 *1=2 3  また,|a>

|= 12+( 3 )2 =2  |b>

|= ( 3 )2+12 =2

よって,cos i=2 32*2

=32  0°≤i≤180° より,i=30°

内積 2 3  なす角 i=30°

 ⑶ a>

=( 2,-1),b>

=( 2,2)

   a

>

・b>

= 2 * 2 +(-1)*2=0

よって,cos i=0

0°≤i≤180° より,i=90° 内積 0  なす角 i=90°

  次の問いに答えよ。 (各 7点×4)

 ⑴ 次の内積を計算し,その結果を a>

・b>

,|a>

|,|b>

| を用いて表せ。  ① a

>

・( a>

+2b>

)

   =a>

・a>

+a>

・2b>

   =|a>

|2+2a>

・b>

|a>

|2+2a>

・b>

  ② ( a>

-b>

)・( a>

+3b>

)

   =a>

・a>

+a>

・3b>

-b>

・a>

-b>

・3b>

   =|a>

|2+3a>

・b>

-a>

・b>

-3|b>

|2=|a>

|2+2a>

・b>

-3|b>

|2 |a>

|2+2a>

・b>

-3|b>

|2

  ③ (3a>

+b>

)・(3a>

-b>

)

   =3a>

・3a>

-3a>

・b>

+b>

・3a>

-b>

・b>

   =9|a>

|2-3a>

・b>

+3a>

・b>

-|b>

|2=9|a>

|2-|b>

|2 9|a>

|2-|b>

|2

 ⑵ |a>

|=1,|b>

|=4,a>

・b>

=-3 のとき,|2a>

-b>

| の値を求めよ。   |2a

>

-b>

|2=(2a>

-b>

)・(2a>

-b>

)

=2a>

・2a>

-2a>

・b>

-b>

・2a>

+b>

・b>

=4|a>

|2-4a>

・b>

+|b>

|2=4*12-4*(-3)+42=32

   |2a>

-b>

|≥0 であるから,|2a>

-b>

|=4 2 4 2

1

2

3

3 ベクトルの内積氏 

得 

点 100

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高校ゼミ数学B 確認テスト

   3 点 P( p>

),Q( q>

),R( r>

) に対して,次のベクトルを p>

,q>

,r>

のいずれかを用いて表せ。 (各12点×3)

 ⑴ P>

Q ⑵ R>

P ⑶ Q>

R

  =O

>

Q-O>

P

=q>

-p>  

=O>

P-O>

R

=p>

-r>  

=O>

R-O>

Q

=r>

-q>

q>

-p>

  p>

-r>

  r>

-q>

   2 点 A( a>

),B( b>

) について,次の点の位置ベクトルを a>

,b>

を用いて表せ。 (各12点×4)

 ⑴ 線分 AB を 4:3 に内分する点 ⑵ 線分 AB を 4:3 に外分する点

   3a

>

+4b>

4+3=

3a>

+4b>

7=

37

a>

+47

b>

  -3a

>

+4b>

4-3=-3a

>

+4b>

37

a>

+47

b>

  -3a>

+4b>

 ⑶ 線分 AB を 2:7 に内分する点 ⑷ 線分 AB を 2:7 に外分する点

   7a

>

+2b>

2+7=

7a>

+2b>

9=

79

a>

+29

b>

  -7a

>

+2b>

2-7=

7a>

-2b>

5=

75

a>

-25

b>

79

a>

+29

b>

  75

a>

-25

b>

   3 点 A( a>

),B( b>

),C( c>

) を頂点とする△ABC において,重心を G( ©>

),辺 AB,BC,CA を 2:1 に外分する点をそれぞれ P( p

>

),Q( q>

),R( r>

) とする。△PQR の重心を G'( ©>

' ) とするとき,G と G' は一致することを証明せよ。 (16点)

  

△ABC の重心 G の位置ベクトルは, ©>

=a

>

+b>

+c>

3  …①

△PQR の重心 G' の位置ベクトルは,©>

'=p

>

+q>

+r>

3 …②

ここで,p>

=-a

>

+2b>

2-1=-a

>

+2b>

同様に,q>

=-b>

+2c>

,r>

=-c>

+2a>

より,    p

>

+q>

+r>

=(-a>

+2b>

)+(-b>

+2c>

)+(-c>

+2a>

)

=a>

+b>

+c>

これを②に代入して, ©>

'=a

>

+b>

+c>

3 …③

①,③より,©>

=©>

'  

よって,G と G' は一致する。

1

2

3

4 位置ベクトル氏 

得 

点 100

R

P

BC Q

A

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高校ゼミ数学B 確認テスト

  次の直線の方程式を,媒介変数 t を用いて表せ。また,t を消去して得られる ≈ と ¥ の方程式を求めよ。 (各14点×4) ⑴ 点 A(-1,2) を通り,方向ベクトルが d

>

=(1,3) である直線

   直線上の任意の点を P(≈,¥)とし,P( p

>

),A( a>

)とすると,p>

=a>

+t d>

より, (≈,¥)=(-1,2)+t(1,3)=(-1+t,2+3t)

よって, ≈=-1+t …①

¥=2+3t  …②

①*3-② より,3≈-¥=-5  3≈-¥+5=0

媒介変数表示≈=-1+t

¥=2+3t  方程式 3≈-¥+5=0

 ⑵  2 点 A(2,4),B(-1,7) を通る直線

   直線上の任意の点をP(≈,¥)とし,P( p

>

),A( a>

),B( b>

) とすると,p>

=(1-t)a>

+t b>

より, (≈,¥)=(1-t)(2,4)+t(-1,7)=(2-2t-t,4-4t+7t)=(2-3t,4+3t)

よって, ≈=2-3t …①

¥=4+3t …②

①+② より,≈+¥=6  ≈+¥-6=0

媒介変数表示≈=2-3t

¥=4+3t  方程式 ≈+¥-6=0

  次の問いに答えよ。 (各14点×2)

 ⑴ 点 A(-2,3)を通り,法線ベクトルが n>

=(-1,4) である直線の方程式を求めよ。

   直線上の任意の点を P(≈,¥) とし,P( p

>

),A( a>

) とすると,n>

⊥A>

P より,n>

・( p>

-a>

)=0

p>

-a>

=(≈,¥)-(-2,3)=(≈+2,¥-3) だから,    n

>

・( p>

-a>

)=(-1)*(≈+2)+4*(¥-3)=-≈+4¥-14=0

よって,≈-4¥+14=0 ≈-4¥+14=0

 ⑵  2 直線 ≈+ 3 ¥-3=0, 3 ≈-3¥+6=0 のなす鋭角を求めよ。

   

直線 ≈+ 3 ¥-3=0 の法線ベクトルは,a>

=(1, 3 )

直線 3 ≈-3¥+6=0 の法線ベクトルは,b>

=( 3,-3)

ここで,|a>

|= 1+( 3 )2 =2  |b>

|= ( 3 )2+(-3)2 =2 3  a>

・b>

=1* 3 + 3 *(-3)=-2 3

法線ベクトル a>

と b>

のなす角を i とすると

    cos i=a

>

・b>

|a>

||b>

|=

-2 32*2 3

=-12  0°≤i≤180° であるから,i=120°

2 直線のなす鋭角は,180°-120°=60° 60°

   2 点 A(2,5),B(-4,3) を直径の両端とする円の方程式を,ベクトルを利用して求めよ。 (16点)

  

円周上の任意の点を P(≈,¥)とし,P( p>

),A( a>

),B( b>

)とすると,    p

>

-a>

=(≈,¥)-(2,5)=(≈-2,¥-5)

    p>

-b>

=(≈,¥)-(-4,3)=(≈+4,¥-3)

( p>

-a>

)・( p>

-b>

)=0 だから,(≈-2)(≈+4)+(¥-5)(¥-3)=0

よって,≈2+2≈-8+¥2-8¥+15=0

    (≈+1)2+(¥-4)2=8-15+1+16

    (≈+1)2+(¥-4)2=10 (≈+1)2+(¥-4)2=10

1

2

3

5 ベクトル方程式氏 

得 

点 100

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高校ゼミ数学B 確認テスト

   3 点 P,Q,R の位置ベクトルが,それぞれ a>

-2b>

,2a>

+b>

,3a>

+4b>

であるとき,3 点 P,Q,R は一直線上にあることを証明せよ。 (25点)

  

O>

P=a>

-2b>

,O>

Q=2a>

+b>

,O>

R=3a>

+4b>

より,    P

>

R=O>

R-O>

P=(3a>

+4b>

)-( a>

-2b>

)=2a>

+6b>

=2( a>

+3b>

)

    P>

Q=O>

Q-O>

P=(2a>

+b>

)-( a>

-2b>

)=a>

+3b>

よって,P>

R=2P>

Q が成り立つ。

したがって,3 点 P,Q,R は一直線上にある。

  △ABC において,辺 AB の中点を D,辺 AC を 1:3 に内分する点を E,BE と CD の交点を F とする。A>

B=a>

,A

>

C=b>

とするとき,A>

F を a>

,b>

を用いて表せ。 (25点)

  

3 点 B,F,E は一直線上にあるので,BF:FE=s:(1-s) とおくと,

  A>

F=(1-s)A>

B+sA>

E=(1-s)a>

+s⎛⎝14

b>⎞⎠=(1-s)a

>

+14

s b>

 …①

3 点 C,F,D は一直線上にあるので,CF:FD=t:(1-t) とおくと,

  A>

F=(1-t)A>

C+t A>

D=(1-t)b>

+t⎛⎝12

a>⎞⎠=

12

t a>

+(1-t)b>

  …②

①,②より,1-s=12

t, 14

s=1-t          a>

—0>

,b>

—0>

,a>

™b>

これらを解いて,s=47,t=

67  よって,A

>

F=37

a>

+17

b>

A

>

F=37

a>

+17

b>

  次の三角形の面積を求めよ。 (各25点×2)

 ⑴  3 点 O(0,0),A(2,1),B(-1,3) を頂点とする△OAB

   

|O>

A|= 22+12 = 5  |O>

B|= (-1)2+32 = 10

O>

A・O>

B=2*(-1)+1*3=1 より,

    cos i=1

5 10=

210  sin i= 1-⎛⎝

210

⎞⎠

2

=7 210

よって,S=12

|O>

A||O>

B|sin i=12

* 5 * 10 * 7 210

=72

別解 ⑵の の公式を使うと,S=

12

|2・3-1・(-1)|=72

72

 ⑵  3 点 A(1,4),B(-2,1),C(3,-2) を頂点とする△ABC

   

    A>

B=O>

B-O>

A=(-2,1)-(1,4)=(-3,-3)

    A>

C=O>

C-O>

A=(3,-2)-(1,4)=(2,-6)

よって,S=12

|(-3)*(-6)-(-3)*2|=12      

A>

B=(a1,a2),A>

C=(b1,b2) のとき,

△ABC=12

|a1b2-a2b1|

12

1

2

3

6 図形への応用氏 

得 

点 100

A

B C

E

D

F1-t

③1-s

s t

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高校ゼミ数学B 確認テスト

   2 点 A(5,6,-1),B(-4,3,5) について,次のものを求めよ。 (各 8点×6)

 ⑴ z≈ 平面に関して,点 A と対称な点の座標 ⑵ ¥ 軸に関して,点 B と対称な点の座標   ¥ 座標の符号が逆になる。   ≈,z 座標の符号が逆になる。

(5,-6,-1)   (4,3,-5)

 ⑶  2 点 A,B 間の距離 ⑷ 点 A を通り,≈¥ 平面に平行な平面の方程式

   AB= (-4-5)2+(3-6)2+{5-(-1)}2

= 126

=3 14

  点(a,b,c)を通り,≈¥ 平面に平行な平面の方程式は,z=c

3 14   z=-1

 ⑸ 線分 AB を 2:1 に内分する点の座標 ⑹ 線分 AB を 2:1 に外分する点の座標

   ⎛⎝

1・5+2・(-4)2+1

,1・6+2・32+1

,1・(-1)+2・52+1

⎞⎠

より,(-1,4,3)  

 ⎛⎝-1・5+2・(-4)

2-1,-1・6+2・3

2-1,-1・(-1)+2・5

2-1⎞⎠

より,(-13,0,11)

(-1,4,3)   (-13,0,11)

  右の図の直方体において,A>

B=a>

,A>

D=b>

,A>

E=c>

とするとき,次のベクトルを a>

,b>

,c>

を用いて表せ。 (各 8点×3)

 ⑴ H>

C=E>

B=A>

B-A>

E

    =a>

-c>

a>

-c>

 ⑵ F>

H=B>

D=A>

D-A>

B

    =b>

-a>

=-a>

+b>

-a>

+b>

 ⑶ D>

F=H>

F-H>

D=-F>

H+D>

H

    =-(-a>

+b>

)+c>

=a>

-b>

+c>

a>

-b>

+c>

  a>

=(1,2,-1),b>

=(2,3,0),c>

=(-1,1,1) のとき,次の問いに答えよ。 (各 7点×4)

 ⑴ a>

を基本ベクトル e>

1,e>

2,e>

3 を用いて表せ。   e

>

1=(1,0,0),e>

2=(0,1,0),e>

3=(0,0,1)

a>

=(1,0,0)+2(0,1,0)-(0,0,1)=e>

1+2e>

2-e>

3 a>

=e>

1+2e>

2-e>

3

 ⑵ a>

+b>

-c>

を成分を用いて表せ。また,その大きさを求めよ。   a

>

+b>

-c>

=(1,2,-1)+(2,3,0)-(-1,1,1)=(4,4,-2)

|a>

+b>

-c>

|= 42+42+(-2)2 = 36 =6 成分表示 (4,4,-2)  大きさ 6

 ⑶ p>

=(-3,4,1) を la>

+mb>

+nc>

の形に表せ。

   p

>

=la>

+mb>

+nc>

とおくと,(-3,4,1)=l(1,2,-1)+m(2,3,0)+n(-1,1,1)

よって,    l+2m-n=-3,2l+3m+n=4,-l+n=1

これを解いて,l=2,m=-1,n=3  ゆえに,p>

=2a>

-b>

+3c>

p>

=2a>

-b>

+3c>

1

2

3

7 空間座標とベクトル氏 

得 

点 100

D

A

E

C

F

B

H G

b

a

c

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高校ゼミ数学B 確認テスト

  右の図の 1 辺の長さが 2 の立方体において,次の内積を求めよ。 (各10点×4)

 ⑴ A>

B・E>

H ⑵ A>

D・D>

E

   

E>

H=A>

D より,i=90°

cos 90°=0 より,A>

B・E>

H=0   

^ADE=45° より,i=135°

A>

D・D>

E=2*2 2 *cos 135°

=2*2 2 *⎛⎝-12⎞⎠=-4

0   -4

 ⑶ A>

C・A>

F ⑷ D>

F・D>

G

   

△ACF は正三角形であり,i=60°

A>

C・A>

F=2 2 *2 2 *cos 60°

=2 2 *2 2 * 12

=4

  

|D>

F|= 22+22+22 =2 3,|D>

G|=2 2

^DGF=90°  

△DFG は直角三角形であり,D

>

F・D>

G=|D>

F||D>

G|cos i

=2 3 *2 2 *2 22 3

=8 4   8

  次の 2 つのベクトル a>

,b>

について,内積 a>

・b>

,なす角 i を求めよ。 (各10点×4)

 ⑴ a>

=(1,2,3),b>

=(3,-1,2)

   a

>

・b>

=1*3+2*(-1)+3*2=7  また,|a>

|= 12+22+32 = 14   |b>

|= 32+(-1)2+22 = 14

cos i=a

>

・b>

|a>

||b>

|=

714 14

=12  0°≤i≤180° より,i=60°

内積 7  なす角 i=60°

 ⑵ a>

=(1,-2,2),b>

=(3,4,-5)

   a

>

・b>

=1*3+(-2)*4+2*(-5)=-15  また,|a>

|= 12+(-2)2+22 =3  |b>

|= 32+42+(-5)2 =5 2

cos i=-15

3×5 2=-

12  0°≤i≤180° より,i=135°

内積 -15  なす角 i=135°

  a>

=(2,-1,≈),b>

=(3,≈,4) のとき,次の 2 つのベクトルが垂直となるように ≈ の値を定めよ。 (各10点×2)

 ⑴ a>

,b>

   a

>

⊥b>

a>

・b>

=0

a>

・b>

=2*3+(-1)*≈+≈*4=3≈+6 より,3≈+6=0  ≈=-2

≈=-2

 ⑵ a>

,a>

-2b>

   a

>

⊥( a>

-2b>

) a>

・( a>

-2b>

)=0

a>

-2b>

=(2,-1,≈)-2(3,≈,4)=(-4,-1-2≈,≈-8)

a>

・( a>

-2b>

)=2*(-4)+(-1)*(-1-2≈)+≈*(≈-8)=≈2-6≈-7

≈2-6≈-7=0 より,≈=-1,7 ≈=-1,7

1

2

3

8 ベクトルの内積氏 

得 

点 100

D

A

E

C

F

B

HG

  ⑴~⑷のそれぞれの 2 つのベクトルのなす角を i とする。1

D

A

E

C

F

B

HG

22

32

i

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高校ゼミ数学B 確認テスト

   4 点 A( a>

),B( b>

),C( c>

),D( d>

) を頂点とする四面体 ABCD において,辺 AB を 1:2 に内分する点を P( p>

),△BCD の重心を G( ©

>

)とする。このとき,次の点の位置ベクトルを求めよ。 (各10点×4)

 ⑴ 点 P( p>

) ⑵ 線分 CP を 3:2 に外分する点 Q( q>

)

   p>

=2a

>

+b>

1+2=

2a>

+b>

3=

23

a>

+13

b>

q

>

=-2c

>

+3⎛⎝2a

>

+b>

3⎞⎠

3-2=2a

>

+b>

-2c>

p

>

=23

a>

+13

b>

  q>

=2a>

+b>

-2c>

 ⑶ 点 G( ©>

) ⑷ 線分 AG を 3:1 に内分する点 R( r>

)

   ©>

=b

>

+c>

+d>

3=

13

b>

+13

c>

+13

d>

  r

>

=a

>

+3⎛⎝b

>

+c>

+d>

3⎞⎠

3+1=

a>

+b>

+c>

+d>

4

=14

a>

+14

b>

+14

c>

+14

d>

©

>

=13

b>

+13

c>

+13

d>

  r

>

=14

a>

+14

b>

+14

c>

+14

d>

   4 点 A(1,2,4),B(3,1,5),C(0,4,1),D(≈,3,1)が同一平面上にあるとき,実数 ≈ の値を求めよ。 (10点)

  

A>

D=(≈-1,1,-3),A>

B=(2,-1,1),A>

C=(-1,2,-3)

A>

D=a A>

B+b A>

C となる実数 a,b があるから,      (≈-1,1,-3)=a(2,-1,1)+b(-1,2,-3)=(2a-b,-a+2b,a-3b)

よって,   2a-b=≈-1 …①  -a+2b=1 …②  a-3b=-3 …③

②,③より,a=3,b=2  ①に代入すると,≈=5 ≈=5

  次の問いに答えよ。 (各10点×5)

 ⑴ 中心が点(2,-4,5)で,半径が 6 である球面の方程式を求めよ。

        (≈-2)2+{¥-(-4)}2+(z-5)2=62

すなわち,(≈-2)2+(¥+4)2+(z-5)2=36

(≈-2)2+(¥+4)2+(z-5)2=36

 ⑵ 点 A(3,4,1)を通り,d>

=(1,3,-2) に平行な直線の方程式を,媒介変数 t を用いて表せ。また,t を消去して得られる直線の方程式を求めよ。

   (≈,¥,z)=(3,4,1)+t(1,3,-2)   p

>

=a>

+td>

=(3+t,4+3t,1-2t)

また,(t=)≈-3=¥-4

3=

z-1-2

媒介変数表示

≈=3+t

¥=4+3t

z=1-2t  方程式 ≈-3=¥-4

3=

z-1-2

 ⑶ 点 A(-1,4,2)を通り,n>

=(2,3,-2) に垂直な平面の方程式を求めよ。また,この平面と ≈ 軸との交点の座標を求めよ。

   平面上の任意の点を P(≈,¥,z)とすると,A

>

P=(≈+1,¥-4,z-2)

n>

・A>

P=0 より,2(≈+1)+3(¥-4)-2(z-2)=0 すなわち,2≈+3¥-2z=6

これに ¥=0,z=0 を代入すると,≈=3

≈ 軸との交点の座標は,(3,0,0) 平面 2≈+3¥-2z=6  交点 (3,0,0)

1

2

3

⎛⎝©

>

=b

>

+c>

+d>

3⎞⎠

9 位置ベクトルと空間図形氏 

得 

点 100

⎛⎝r

>

=a

>

+b>

+c>

+d>

4⎞⎠

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高校ゼミ数学B 確認テスト

  次のような等差数列について,初めの 5 項,一般項,第10項をそれぞれ求めよ。 (各 6点×6)

 ⑴ 初項 5,公差 2

   5, 7, 9, 11, 13,……       an=5+(n-1)・2=2n+3       a10=2・10+3=23

+2 +2 +2 +2

初めの 5 項 5,7,9,11,13  一般項 2n+3  第10項 23

 ⑵ 初項 8,公差 -3

   8, 5, 2, -1, -4,……      an=8+(n-1)・(-3)=-3n+11    a10=-3・10+11=-19

-3 -3 -3 -3

初めの 5 項 8,5,2,-1,-4  一般項 -3n+11  第10項 -19

  次の問いに答えよ。 (各 6点×4)

 ⑴ 第 3 項が 7,第 8 項が 32 である等差数列 {an} の初項と公差を求めよ。また,一般項 an を求めよ。   初項を a,公差を d とすると,an=a+(n-1)d

a3=7 より,a+2d=7 …①  a8=32 より,a+7d=32 …②①,②を解くと,a=-3,d=5

また,an=-3+(n-1)・5

=5n-8

初項 -3  公差 5  一般項 an=5n-8

 ⑵ 数列 9,≈,-≈,…… が等差数列であるとき,≈ の値を求めよ。

   2≈=9+(-≈)    数列 a,b,c が等差数列 2b=a+c

これを解いて,≈=3

≈=3

  次の和を求めよ。 (各10点×4)

 ⑴ 初項 4,末項 31,項数 10 の等差数列の和   

S10=12

・10(4+31)=175   Sn=12

n(a+l)

175

 ⑵ 初項 3,公差 7 の等差数列の初項から第 n 項までの和   

Sn=12

n{2・3+(n-1)・7}=12

n(7n-1)   Sn=12

n{2a+(n-1)d}

12

n(7n-1)

 ⑶ 1+2+3+……+30

   自然数の和。 12

・30(30+1)=465   1+2+3+……+n=12

n(n+1)

465

 ⑷ 1+3+5+……+39

   奇数の和。39=2・20-1 より,1+3+5+……+39=202=400   1+3+5+……+(2n-1)=n2

400

1

2

3

10 等差数列氏 

得 

点 100

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高校ゼミ数学B 確認テスト

  次のような等比数列について,初めの 5 項と一般項をそれぞれ求めよ。 (各10点×4)

 ⑴ 初項 5,公比 2

   5, 10, 20, 40, 80,……

*2 *2 *2 *2

初めの 5 項 5,10,20,40,80  一般項 5・2n-1

 ⑵ 初項 6,公比 -13

   6, -2,  23, -

29,  2

27,……

*⎛⎝-13⎞⎠*⎛⎝-

13⎞⎠*⎛⎝-

13⎞⎠*⎛⎝-

13⎞⎠

初めの 5 項 6,-2, 23,-

29, 2

27  一般項 6・⎛⎝-13⎞⎠

n-1

  次の問いに答えよ。 (各 6 点×4)

 ⑴ 第 3 項が 18,第 6 項が 486 である等比数列 {an} の初項と公比を求めよ。また,一般項 an を求めよ。

   初項を a,公比を r とすると,an=ar n-1

a3=18 より, ar 2=18  …①

a6=486 より, ar 5=486 …②

②÷① より, r 3=27  r は実数であるから,r=3

これと①より,a=2

初項 2  公比 3  一般項 an=2・3n-1

 ⑵ 数列 5,≈,809,…… が等比数列であるとき,≈ の値を求めよ。

   ≈2=5・ 809

=4009

より,≈=±203   数列 a,b,c が等比数列 b2=ac

≈=±20

3

  次の和を求めよ。 (各12点×3)

 ⑴ 初項 3,公比 -2,項数 6 の等比数列の和   

S6=3{(-2)6-1}

-2-1=-63   r—1 のとき,Sn=

a(1-rn)1-r

=a(rn-1)

r-1

-63

 ⑵ 初項 7,公比 1,項数 8 の等比数列の和   S8=8・7=56 r=1 のとき,Sn=na

56

 ⑶ 等比数列 1, 14, 1

42, 143,…… の初項から第 n 項までの和

   Sn=

1 1-⎛⎝14⎞⎠

n

1-14

=43

⎛⎝1-14n⎞⎠

43

⎛⎝1-14n⎞⎠

1

2

3

11 等比数列氏 

得 

点 100

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高校ゼミ数学B 確認テスト

  次の和を求めよ。 (各12点×6)

 ⑴ 12+22+32+……+152 ⑵ 13+23+33+……+103

  =

16

・15(15+1)(2・15+1)  16

n(n+1)(2n+1)

=1240  

=12

・10(10+1)2

   12

n(n+1)2

=552

=3025 1240   3025

 ⑶ 20

¸k=1

5   5+5+5+……+5

20個

⑷ n

¸k=1

3k

    

100   32

(3n-1)

 ⑸ n

¸k=1

(2k-3) ⑹ n

¸k=1

k(3k-4)=3 n

¸k=1

k2-4 n

¸k=1

k

    

n(n-2)   12

n(n+1)(2n-3)

  階差数列を利用して,次の数列の一般項 an を求めよ。 (14点)

                2, 3, 10, 23, 42, 67, ……  

an=3n2-8n+7

  初項から第 n 項までの和 Sn が,Sn=n2-4n で表される数列 {an} の一般項を求めよ。 (14点)

  

n≥2 のとき,an=Sn-Sn-1=n2-4n-{(n-1)2-4(n-1)}

=2n-5 …①

n=1 のとき,a1=S1=12-4・1=-3

①で n=1 とすると,a1=2・1-5=-3 となり,①は n=1 のときも成り立つ。

よって,求める一般項は,an=2n-5

an=2n-5

1

=20・5            n

¸k=1

c=nc

=100=

n

¸k=1

3・3k-1   初項 3,公比 3 の等比数列の和

=3(3n-1)

3-1

=32

(3n-1)

=2 n

¸k=1

k-n

¸k=1

3

=2・ 12

n(n+1)-3n

=n2-2n

=n(n-2)

=3・ 16

n(n+1)(2n+1)-4・ 12

n(n+1)

=12

n(n+1){(2n+1)-4}

=12

n(n+1)(2n-3)

2

階差数列を {bn} とすると,{bn}:1, 7, 13, 19, 25,……初項 1,公差 6 の等差数列であるから,bn=1+(n-1)・6=6n-5

n≥2 のとき,an=2+n-1

¸k=1

(6k-5)=2+6・ 12

(n-1)n-5(n-1)

=3n2-8n+7 …①

①で n=1 とすると,a1=3・12-8・1+7=2 となり,①は n=1 のときも成り立つ。

よって,求める一般項は,an=3n2-8n+7

3

12 いろいろな数列氏 

得 

点 100

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高校ゼミ数学B 確認テスト

  次の条件によって定まる数列 {an} の第 2 項から第 5 項を求めよ。 (各12点×2)

 ⑴ a1=2,an+1=4an-5 ⑵ a1=1,an+1=3an+n

   

a2=4a1-5=4・2-5=3

a3=4a2-5=4・3-5=7

a4=4a3-5=4・7-5=23

a5=4a4-5=4・23-5=87

  

a2=3a1+1=3・1+1=4

a3=3a2+2=3・4+2=14

a4=3a3+3=3・14+3=45

a5=3a4+4=3・45+4=139

3,7,23,87   4,14,45,139

  次の条件によって定まる数列 {an} の一般項を求めよ。 (各12点×4)

 ⑴ a1=3,an+1=an+4 ⑵ a1=2,an+1=3an

   {an} は初項 3,公差 4 の等差数列であるから

  an=3+(n-1)・4=4n-1    {an} は初項 2,公比 3 の等比数列であるから

  an=2・3n-1 

an=4n-1   an=2・3n-1

 ⑶ a1=2,an+1=an+4n-1 ⑷ a1=1,an+1=an+(-2)n

      

an=2n2-3n+3   an=

1-(-2)n

3

  次の条件によって定まる数列 {an} の一般項を求めよ。 (各14点×2)

 ⑴ a1=2,an+1=4an-3

   

an+1=4an-3 より, an+1-1=4(an-1)  a=4a-3 を解くと a=1

bn=an-1 とおくと,bn+1=4bn

{bn} は公比 4 の等比数列で,初項は b1=a1-1=2-1=1 であるから,一般項は, bn=1・4n-1=4n-1

bn=an-1 より, an=bn+1=4n-1+1

an=4n-1+1

 ⑵ a1=0,a2=1,an+2-8an+1+15an=0

   

an+2-8an+1+15an=0 は,次の 2 通りに変形できる。   ≈2-8≈+15=0 の解は,≈=3,5

an+2-3an+1=5(an+1-3an) …① an+2-5an+1=3(an+1-5an) …②

①より,数列 {an+1-3an} は初項 a2-3a1=1,公比 5 の等比数列であるから,an+1-3an=5n-1 …③

②より,数列 {an+1-5an} は初項 a2-5a1=1,公比 3 の等比数列であるから,an+1-5an=3n-1 …④

③-④ より,2an=5n-1-3n-1  an=5n-1-3n-1

2

an=5n-1-3n-1

2

1

2

an+1-an=4n-1 より,{an} の階差数列の第 n 項

が 4n-1 であるから,n≥2 のとき

  an=2+n-1

¸k=1

(4k-1)

=2+4・12

(n-1)n-(n-1)=2n2-3n+3

初項は 2 なので,この式は

n=1 のときも成り立つ。

an+1-an=(-2)n より,{an} の階差数列の第 n 項が

(-2)n であるから,n≥2 のとき

  an=1+n-1

¸k=1

(-2)k=1+-2{1-(-2)n-1}

1-(-2)

  =1-(-2)n

3

初項は 1 なので,この式は

n=1 のときも成り立つ。

3

13 漸化式氏 

得 

点 100

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高校ゼミ数学B 確認テスト

   n が自然数のとき,次の等式(A)が成り立つことを,数学的帰納法を用いて証明する。

                11・2

+1

2・3+

13・4

+……+1

n(n+1)=

nn+1

 …(A)

  下の下線部を補い,(続き)を書いて証明を完成せよ。 (各15点×4)

    〔証明〕    [1] n=1 のとき,

         (左辺)=1

1・2=

12  (右辺)=

11+1

=12   よって,n=1 のとき(A)は成り立つ。

    [2] n=k のとき,(A)が成り立つ,すなわち,

        1

1・2+

12・3

+1

3・4+……+

1k(k+1)

=k

k+1  …① が成り立つと仮定する。

       ①の両辺に 1(k+1){(k+1)+1}

を加えると

       (続き)

          

  11・2

+1

2・3+

13・4

+……+1

k(k+1)+

1(k+1){(k+1)+1}

=k

k+1+

1(k+1){(k+1)+1}

=k(k+2)+1

(k+1)(k+2)=

k2+2k+1(k+1)(k+2)

=(k+1)2

(k+1)(k+2)=

k+1k+2

=k+1

(k+1)+1

       これは,(A)において n=k+1 のときであるから,n=k+1 のときも(A)は成り立つ。    [1],[2]より,すべての自然数 n について,(A)は成り立つ。

   n が 2 以上の自然数のとき,次の不等式(A)が成り立つことを,数学的帰納法を用いて証明する。                    3n>4n …(A)

  下の下線部を補い,(続き)を書いて証明を完成せよ。 (各10点×4)

    〔証明〕    [1] n=2 のとき,         (左辺)=32=9  (右辺)=4・2=8   よって,n=2 のとき(A)は成り立つ。    [2] n≥2 として,n=k のとき,(A)が成り立つ,すなわち,         3k>4k  …① が成り立つと仮定する。       ①の両辺に 3 をかけると       (続き)

          

3k+1>4k・3 …②

ここで,4k・3=12k=4(k+1)+8k-4

k≥2 のとき,8k-4>0 であるから,4k・3>4(k+1) …③

②,③より,3k+1>4(k+1)

       これは,(A)において n=k+1 のときであるから,n=k+1 のときも(A)は成り立つ。    [1],[2]より,2 以上の自然数 n について,(A)は成り立つ。

1

2

14 数学的帰納法氏 

得 

点 100

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高校ゼミ数学B 確認テスト

  次の変数 X の確率分布を求めよ。 (各 8 点×2)

 ⑴  6 枚のカード 1 , 1 , 1 , 2 , 2 , 3 の中から 1 枚を抜き出し,そのカードの数字を X とする。  

 ⑵  2 枚の100円硬貨を同時に投げるとき,表の出た硬貨の金額の和を X とする。   

〇〇(200)

*(100)*

〇(100)

*(0)

  ※以下,X の期待値を E(X),分散を V(X),標準偏差を v(X) で表す。

  確率変数 X が次の確率分布に従うとき,X の期待値,分散,標準偏差をそれぞれ求めよ。 (各 7 点×6)

 ⑴            

   v(X)=

95

=3 5

5 期待値 3  分散

95  標準偏差

3 55

 ⑵                   

   v(X)=

149

=143

期待値83  分散

149  標準偏差

143

   5 枚のカード 1 , 1 , 2 , 2 , 3 の中から同時に 2 枚を抜き出し,それらのカードの数字の和を X とする。次の問いに答えよ。 (各 7 点×6)

 ⑴ X の確率分布を求めよ。   

P(X=2)= 2C2

5C2=

110

P(X=3)= 2C1・2C1

5C2=

410

P(X=4)= 2C2

5C2+ 2C1・1C1

5C2=

310  P(X=5)= 2C1・1C1

5C2=

210

 ⑵ 確率変数 X の期待値,分散を求めよ。

   E(X)=2・ 110

+3・ 410

+4・ 310

+5・ 210

=185,V(X)=22・

110

+32・ 410

+42・ 310

+52・ 210

-⎛⎝185⎞⎠

2

=695

-32425

=2125

期待値185  分散

2125

 ⑶ Y=5X-3 とする。確率変数 Y の期待値,分散,標準偏差を求めよ。

   E(Y)=E(5X-3)=5E(X)-3=5・185

-3=15  V(Y)=V(5X-3)=52V(X)=25・2125

=21

v(Y)= V(Y)= 21 期待値 15  分散 21  標準偏差 21

1

X 1 2 3 計

P36

26

16

1

X 0 100 200 計

P14

24

14

1

2

X 0 2 4 計

P110

310

610

1

E(X)=0・ 110

+2・ 310

+4・ 610

=3010

=3 別解 V(X)=02・

110

+22・ 310

+42・ 610

-32

V(X)=(0-3)2・ 110

+(2-3)2・ 310

+(4-3)2・ 610

=1810

=95

X 0 1 2 3 4 計

P115

215

315

415

515

1

E(X)=0・ 115

+1・ 215

+2・ 315

+3・ 415

+4・ 515

=4015

=83

V(X)=02・ 115

+12・ 215

+22・ 315

+32・ 415

+42・ 515

-⎛⎝83⎞⎠

2

=13015

-649

=149

3

X 2 3 4 5 計

P110

410

310

210

1

=95

15 確率変数の期待値と分散氏 

得 

点 100

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高校ゼミ数学B 確認テスト

  確率変数 X,Y の確率分布が次の表で与えられているとき,X+Y,4 X+3Y の期待値をそれぞれ求めよ。 (各11点×2)

                         

X+Y の期待値145  4 X+3Y の期待値 10

  次の問いに答えよ。 (各12点×2)

 ⑴  1 個のさいころを 2 回投げるとき,出た目の数の積の期待値を求めよ。   

494

 ⑵  3 つの確率変数 X,Y,Z が互いに独立で,確率分布がいずれも次の表で与えられるとき,XYZ の期待値を求めよ。

                 

6427

  袋の中に 1,2,3,4 を 1 つずつ書いた 4 個の同じ大きさの玉が入っている。この袋の中から 1 個の玉を取り出し,その数字を調べてからもとの袋に戻す試行を行う。次の問いに答えよ。 (各 9 点×6)

 ⑴ この試行を 1 回行うとき,取り出した玉の数字の期待値,分散を求めよ。   

期待値52  分散

54

 ⑵ この試行を 2 回続けて行うとき,1 回目,2 回目に取り出した玉の数字をそれぞれ X,Y とする。  ① X+Y の分散,標準偏差を求めよ。    

分散52  標準偏差

102

  ② 4 X-2Y の分散,標準偏差を求めよ。    

分散 25  標準偏差 5

1

X 1 2 計

P25

35

1

Y 1 2 計

P45

15

1

E(X)=1・ 25

+2・ 35

=85,E(Y)=1・

45

+2・ 15

=65

E(X+Y)=85

+65

=145  

E(4X+3Y)=4E(X)+3E(Y)=4・ 85

+3・ 65

=505

=10

2

1 回目,2 回目に出る目の数をそれぞれ X,Y とすると,X と Y は独立な確率変数で,

    E(X)=E(Y)=1・ 16

+2・ 16

+3・ 16

+4・ 16

+5・ 16

+6・ 16

=216

=72

よって,E(XY)=E(X)E(Y)=72

・ 72

=494

変数 1 2 計

確率 23

13

1

E(X)=E(Y)=E(Z)=1・ 23

+2・ 13

=43

よって,E(XYZ)=E(X)E(Y)E(Z)=43

・ 43

・ 43

=6427

3

期待値は,1・ 14

+2・ 14

+3・ 14

+4・ 14

=52

分散は,12・ 14

+22・ 14

+32・ 14

+42・ 14

-⎛⎝52⎞⎠

2

=54

XとYは互いに独立な確率変数であるから,V(X+Y)=V(X)+V(Y)=54

+54

=52

v(X+Y)=52

=102

V(4X-2Y)=42V(X)+(-2)2V(Y)=16・ 54

+4・ 54

=25

v(4X-2Y)= 25 =5

16 確率変数の和と積氏 

得 

点 100

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高校ゼミ数学B 確認テスト

  次の問いに答えよ。 (各 8 点×4)

 ⑴  1 枚の硬貨を 5 回投げて,表の出る回数を X とする。  ① X はどのような二項分布に従うか。B(n,p)の形に表せ。    

B ⎛⎝5, 12⎞⎠

  ② 確率 P(X=2) を求めよ。    

516

 ⑵  1 個のさいころを 4 回投げて,1 または 6 の目が出る回数を X とする。  ① X はどのような二項分布に従うか。B(n,p)の形に表せ。    

B ⎛⎝4, 13⎞⎠

  ② 確率 P(X≥3) を求めよ。    

19

  確率変数 X が次の二項分布に従うとき,X の期待値,分散,標準偏差を求めよ。 (各 6 点×6)

 ⑴ B ⎛⎝8, 29⎞⎠   

期待値169  分散

11281  標準偏差

4 79

 ⑵ B ⎛⎝20, 38⎞⎠  

期待値152  分散

7516  標準偏差

5 34

  次の問いに答えよ。 (各 8 点×4)

 ⑴  2 枚の硬貨を同時に投げ,硬貨の表,裏を記録する。この試行を60回くり返すとき,2 枚とも表が出る回数をX とする。X の期待値,標準偏差を求めよ。

   

期待値 15  標準偏差3 5

2

 ⑵ 赤玉 3 個と白玉 2 個が入っている袋から同時に 2 個の玉を取り出し,色を調べてから袋にもどす。この試行を50回くり返すとき,取り出した 2 個の玉が同じ色である回数を X とする。X の期待値,標準偏差を求めよ。

   

期待値 20  標準偏差 2 3

1

n=5  1 回投げて表の出る確率は,p=12

P(X=2)=5C2 ⎛⎝

12⎞⎠

2⎛⎝

12⎞⎠

3

=1032

=516

n=4  1 回投げて 1 または 6 の目が出る確率は,p=26

=13

P(X≥3)=P(X=3)+P(X=4)

=4C3⎛⎝

13⎞⎠

3

・ 23

+4C4⎛⎝

13⎞⎠

4

=19

2

E(X)=8・ 29

=169   V(X)=8・

29

・ 79

=11281  v(X)= 8・

29

・ 79

=4 7

9

E(X)=20・ 38

=152  V(X)=20・

38

・ 58

=7516  v(X)= 20・

38

・ 58

=5 3

4

3

X は二項分布 B ⎛⎝60, 14⎞⎠ に従う。E(X)=60・

14

=15  v(X)= 60・ 14

・ 34

=3 5

2

Xは二項分布 B ⎛⎝50, 25⎞⎠ に従う。E(X)=50・

25

=20  v(X)= 50・ 25

・ 35

=2 3

17 二項分布氏 

得 

点 100

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高校ゼミ数学B 確認テスト

  ※ 1~ 3 では,正規分布表を用いてもよい。  確率変数 Z が標準正規分布 N(0,1)に従うとき,次の確率を求めよ。 (各10点×6)

 ⑴ P(0≤Z≤1.35) ⑵ P(-0.92≤Z≤0)

     0.4115   0.3212

 ⑶ P(Z≥1.5) ⑷ P(Z≤0.7)

    

0.0668   0.7580

 ⑸ P(-1.6≤Z≤0.8) ⑹ P(0.45≤Z≤2)

    

0.7333   0.3036

  次の問いに答えよ。 (各10点×3)

 ⑴ 確率変数 X が正規分布 N(10,42)に従うとき,確率 P(8≤ X≤13) を求めよ。   

0.4649

 ⑵ 確率変数 X が正規分布 N(60,102)に従うとき,確率 P( X≥72) を求めよ。   

0.1151

 ⑶ 17歳男子の身長が,平均 170 cm,標準偏差 5 cm の正規分布に従うものとする。17歳男子の中で,身長が168 cm 以上 173 cm 以下の人は約何%いるか。

   

約38%

  赤玉 1 個と白玉 3 個が入った袋から 1 個の玉を取り出し,色を調べてから袋に戻す。この試行を1200回くり返すとき,赤玉が取り出される回数が285回以下である確率を求めよ。 (10点)

  

0.1587

1

=p(1.35)

=0.4115

=p(0.92)

=0.3212

=0.5-p(1.5)

=0.5-0.4332

=0.0668

=0.5+p(0.7)

=0.5+0.2580

=0.7580

=P(-1.6≤Z≤0)+P(0≤Z≤0.8)

=p(1.6)+p(0.8)

=0.4452+0.2881

=0.7333

=P(0≤Z≤2)-P(0≤Z≤0.45)

=p(2)-p(0.45)

=0.4772-0.1736

=0.3036

2

Z=X-10

4 とおくと,Z は標準正規分布 N(0,1)に従う。

X=8 のとき Z=-0.5,X=13 のとき Z=0.75 であるから,P(8≤X≤13)=P(-0.5≤Z≤0.75)=p(0.5)+p(0.75)=0.1915+0.2734=0.4649

Z=X-60

10 とおくと,Z は N(0,1)に従う。

X=72 のとき Z=1.2 であるから,P(X≥72)=P(Z≥1.2)=0.5-p(1.2)=0.5-0.3849=0.1151

X が N(170,52)に従うとき,Z=X-170

5 は N(0,1)に従う。

X=168 のとき Z=-0.4,X=173 のとき Z=0.6 であるから,P(168≤X≤173)=P(-0.4≤Z≤0.6)=p(0.4)+p(0.6)

=0.1554+0.2257=0.3811 約38%

3

確率変数 X が二項分布 B⎛⎝1200, 14⎞⎠ に従うとき,m=1200・

14

=300,v 2=1200・ 14

・ 34

=225=152 より,

X は近似的に正規分布 N(300,152)に従い,Z=X-300

15 とおくと,Z は標準正規分布 N(0,1)に従う。

P(X≤285)=P(Z≤-1)=P(Z≥1)=0.5-p(1)=0.5-0.3413=0.1587

18 正規分布氏 

得 

点 100

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高校ゼミ数学B 確認テスト

  ※母平均を m で表す。   0 と書かれたカードが 5 枚,1 と書かれたカードが 4 枚,2 と書かれたカードが 3 枚,3 と書かれたカードが 2

枚,4 と書かれたカードが 1 枚ある。この15枚のカードを母集団,カードの数字を変量とするとき,母集団分布,母平均,母標準偏差を求めよ。 (各 8 点×3)

  

  母集団分布

変量 0 1 2 3 4 計

確率 515

415

315

215

115

1 母平均

43  母標準偏差

143

  次の問いに答えよ。 (各10点×6)

 ⑴  3 枚のカード 1 , 3 , 5 を母集団,カードの数字を変量とする。  ① 母集団分布,母平均を求めよ。    

母集団分布

変量 1 3 5 計

確率 13

13

13

1 母平均 3

  ② この母集団から大きさ 2 の無作為標本を復元抽出するとき,標本平均 X の確率分布,期待値を求めよ。                       

確率分布

X 1 2 3 4 5 計

P19

29

39

29

19

1 期待値 3

 ⑵ 母平均 60,母標準偏差 8 の十分大きい母集団から,大きさ 25 の無作為標本を抽出するとき,その標本平均 X

の期待値と標準偏差を求めよ。   

期待値 60  標準偏差85

  母平均 170,母標準偏差 20 の母集団から,大きさ 100 の無作為標本を抽出する。次の問いに答えよ。 (各 8 点×2) ⑴ 標本平均 X は,近似的にどのような正規分布に従うとみなせるか。   

N(170,4)

 ⑵ 標本平均 X が 175 より大きい値をとる確率を求めよ。ただし,正規分布表を用いてもよい。   

0.0062

1

m=0・ 515

+1・ 415

+2・ 315

+3・ 215

+4・ 115

=2015

=43

v 2=02・ 515

+12・ 415

+22・ 315

+32・ 215

+42・ 115

-⎛⎝43⎞⎠

2

=103

-169

=149  v>0 より,v=

149

=143

2

m=1・ 13

+3・ 13

+5・ 13

=3

X1

X2 1 3 5

1 1 2 3

3 2 3 4

5 3 4 5

1 回目を X1,2 回目を X2 とすると,X =X1+X2

2 の値は左のようになる。

E( X )=1・19

+2・29

+3・39

+4・29

+5・19

=3

E( X )=m=60

v( X )=v

n=

825

=85

3

N ⎛⎝170, 202

100⎞⎠ すなわち,N(170,4)

Z=X -170

2 とおくと,Z は近似的に標準正規分布 N(0,1)に従う。

X =175 のとき,Z=2.5 であるから,P(X >175)=P(Z>2.5)=0.5-p(2.5)=0.5-0.4938=0.0062

19 母集団と標本氏 

得 

点 100

Page 40: 高ゼミ エセンス/スタンダード 数学Bckt-hanbai.co.jp/wp/wp-content/uploads/h_stamB.pdf高校ゼミ数学B 確認テスト 右の図の平行四辺形 abcd において,点

高校ゼミ数学B 確認テスト

  次の問いに答えよ。 (各25点×2)

 ⑴ ある県の男子高校生の中から900人を無作為に選んで調べたところ,握力の平均が 43.2 kg であった。   母標準偏差を 7.5 kg として,この県の男子高校生の平均握力 m に対する信頼度95%の信頼区間を求めよ。   

[42.7,43.7] 単位は kg

 ⑵ 大量に生産されたある製品から,100個を無作為に抽出して長さを測ったところ,平均値は 273.6 mm,標準偏差は 6.1 mm であった。この製品の長さの平均値 m を信頼度95%で推定せよ。

   

[272.4,274.8] 単位は mm

  ある検定試験の得点の母標準偏差は15点であるという。その母平均 m を信頼度95%で推定するとき,信頼区間の幅を2.8点以下にするには,標本の大きさ n を少なくともいくらにすればよいか。 (25点)

  

少なくとも 441 にすればよい

  ある都市で,有権者から無作為に抽出した600人について A 政党の支持者を調べたら240人いた。この都市における A 政党の支持率 p を,信頼度95%で推定せよ。 (25点)

  

[0.36,0.44]

1

標本平均 X =43.2,母標準偏差 v=7.5,標本の大きさ n=900 であるから,

            1.96・ v

n=1.96・

7.5900≒0.5

信頼度95%の信頼区間は,[43.2-0.5,43.2+0.5]

すなわち,        [42.7,43.7] 単位は kg

標本平均 X =273.6,標本標準偏差 S=6.1,標本の大きさ n=100 であるから,

            1.96・ Sn

=1.96・ 6.1100≒1.2

信頼度95%の信頼区間は,[273.6-1.2,273.6+1.2]

すなわち,        [272.4,274.8] 単位は mm

2

母平均 m に対する信頼度95%の信頼区間の幅は,

2・1.96・ v

n であるから,2・1.96・

15n

≤2.8

よって, n≥⎛⎝2・1.96・15

2.8⎞⎠

2

=212=441

3

標本比率 R は, R=240600

=0.4

n=600 であるから,1.96・ R(1-R)n

=1.96・ 0.4・0.6600

=1.96・0.02≒0.04

求める信頼区間は, [0.4-0.04,0.4+0.04]

すなわち, [0.36,0.44]

20 推定氏 

得 

点 100

Y-①-1