3学年数学 定期テスト② 模範解答・解説
過去問リメイク版(2023・2024・2025年度 出題内容より/数値変更) 範囲:因数分解・平方根
【配点】合計 100点 / 小問 37問
知識・技能=64点:知技1(2点×5=10)・知技2(2点×6=12)・知技3(3点×4=12)・知技4(3点×6=18)・知技5(3点×4=12)
思考・判断・表現=36点:考1(3点×3=9)・考2(3点×2=6)・考3(3点×2=6)・考4(3点×2=6)・考5(3点×1=3)・考6(3点×2=6)
知技 1正誤の判定[各2点/計10点]
①○「a の平方根」は 2乗して a になる数で、正と負の2つある。6²=36、(−6)²=36 なので ±6 で正しい。
②±3まず √81=9。聞かれているのは「9 の平方根」なので ±3。
検算:3²=9、(−3)²=9 ○ / √81 をそのまま 81 と読みちがえて ±9 としないこと。この問題は毎年出る引っかけ。
③7記号 √ は正の平方根だけを表す。49 の平方根は ±7 だが、√49 は 7 のみ。
④○0.4²=0.16 であり、√ は正のほうなので √0.16=0.4。正しい。
⑤6先に中を計算する。(−6)²=36 だから √36=6。
一般に √a² は「a の絶対値」になる。a が負のときは符号が変わることに注意。
知技 2平方根の基本[各2点/計12点]
(1)3√545=9×5=3²×5 → √45=√3²×5=3√5(最簡の形)。「√の中を素因数分解して、2個ずつ外に出す」
(2)3√22先に √8=2√2 と簡単にしてから有理化する。
62√2=3√2=3×√2√2×√2=3√22 (分母に √ が残っていないことを必ず確認)
(3)−√5 < −2 < −√3 < −1.5すべて √ の形にそろえて比べる。−2=−√4、−1.5=−√2.25。
中の数は 5 > 4 > 3 > 2.25 だが、負の数は中が大きいほど小さいので順番が逆になる。
検算(概数):−2.24 < −2 < −1.73 < −1.5 ○
(4)2個√0.04=0.2(有理数)、√7(無理数)、π(無理数)、34(有理数)、√50√2=√25=5(有理数)、0(有理数)、−√9=−3(有理数)。
√ がついていても、中が平方数なら有理数になる。見た目でなく計算してから判断する。
(5)6個各辺は正なので2乗してよい。3²<a<4² → 9<a<16。
a=10、11、12、13、14、15 の 6個。(9 と 16 は不等号が < なのでふくまない)
(6)n=5180=2²×3²×5。すでに 2 と 3 はペアになっているので、5 が1個あまる。
n=5 とすれば 180n=2²×3²×5²=900=30²。
検算:√900=30(自然数)○
1 / 4
知技 3平方根の計算(乗除)[各3点/計12点]
(1)9√2√27×√6=√162=√81×2=9√2(最簡)
別解:3√3×√6=3√18=3×3√2=9√2(先に簡単にするほうが速い)
(2)−4符号は(+)÷(−)×(+)=(−)。
√48÷√6×√2=√48×26=√16=4 よって −4
(3)5√3符号は(−)×(+)÷(−)=(+)。
√50×2114=√75=5√3(最簡)
50×21÷14 は、先に 21÷14=32 と約分して 50×32=75。
(4)−3√26√12=62√3=3√3=3√33=√3
√3×(−2√3)=−2×3=−6
−6÷√2=−6√2=−6√22=−3√2 (分母の有理化を忘れない)
知技 4平方根の計算(加減・展開)[各3点/計18点]
(1)−3√7√7 を文字 a のように扱う。5a−8a=−3a と同じ。よって (5−8)√7=−3√7。
(2)6√3まず全部 √3 にそろえる。√75=5√3、√27=3√3、√48=4√3
5√3−3√3+4√3=(5−3+4)√3=6√3
(3)5√2 − 5√3分配法則でかっこを外す。
√5×√10=√50=5√2、 √5×√15=√75=5√3
√2 と √3 は中がちがうので、これ以上まとめられない。
(4)10 + 2√21(a+b)²=a²+2ab+b² を使う。
=(√3)²+2×√3×√7+(√7)²=3+2√21+7=10+2√21
21=3×7 に平方因数はないので √21 が最簡。
(5)−9 + 2√6(x+a)(x+b)=x²+(a+b)x+ab の形。x を √6 とみる。
=(√6)²+(−3+5)√6+(−3)×5=6+2√6−15=−9+2√6
(6)−8 + 6√2前半は和と差の積 (√5)²−(√2)²=5−2=3
後半は (√2−3)²=2−6√2+9=11−6√2
3−(11−6√2)=3−11+6√2=−8+6√2
ひく式のかっこを外すとき、符号の変わり忘れがいちばん多い失点。
2 / 4
知技 5因数分解[各3点/計12点]
(1)2(x + 2y)(x + 3y)まず共通因数 2 をくくり出す。2(x²+5xy+6y²)
かけて 6、たして 5 になるのは 2 と 3 → 2(x+2y)(x+3y)
検算(展開):2(x²+3xy+2xy+6y²)=2x²+10xy+12y² ○ / 共通因数のくくり出しを忘れると満点にならない。
(2)(3x − 4y)²9x²=(3x)²、16y²=(4y)²、24xy=2×3x×4y なので a²−2ab+b²=(a−b)² の形。
検算:(3x−4y)²=9x²−24xy+16y² ○
(3)(x − 6)(x + 5)x+2=M とおく(おきかえ)。
M²−5M−24=(M−8)(M+3)
M をもどして (x+2−8)(x+2+3)=(x−6)(x+5)
検算:(x−6)(x+5)=x²−x−30。もとの式も (x+2)²−5(x+2)−24=x²+4x+4−5x−10−24=x²−x−30 ○ / もどしたあとにかっこの中を計算するところまでが答え。
(4)(x + y + 4)(x − y − 4)後ろの3項をまとめる(符号に注意)。
x²−(y²+8y+16)=x²−(y+4)²
A²−B²=(A+B)(A−B) の形なので、A=x、B=y+4 として
={x+(y+4)}{x−(y+4)}=(x+y+4)(x−y−4)
検算:x²−(y+4)²=x²−y²−8y−16 ○
思考・判断・表現(36点)の解答・解説
考 1循環小数・有効数字・近似値[各3点/計9点]
(1)411x=0.363636… とおく。くり返しが2けたなので 100倍する。
 100x=36.363636…
   x= 0.363636…
辺々ひいて 99x=36 → x=3699=411
検算:4÷11=0.3636… ○ (約分を忘れない)
(2)3.84 × 105 m²有効数字3けたなので、上から3けた「3、8、4」をとって 3.84。
384000=3.84×100000=3.84×105
0 を数えて 10 の何乗かを決める。38.4×10⁴ は「整数部分が1けた」の条件に合わないので不可。
(3)0.2236小数のままでは与えられた値が使えない。分数に直すのがポイント。
√0.05=√5100=√510=2.23610=0.2236
検算:0.2236²=0.049996… ≒ 0.05 ○ / √0.05=√120 と考えて √2 を使おうとすると行きづまる。分母が 100(=10²)になるように直す。
考 2整数部分と小数部分[各3点/計6点]
(1)a=313 をはさむ平方数をさがす。9<13<16 だから √9<√13<√16 → 3<√13<4
よって整数部分は a=3。(このとき小数部分は b=√13−3 ≒ 0.606 で、0<b<1 を満たす ○)
(2)13 b=√13−3。そのまま代入せず、先に因数分解する。
 b²+6b+9=(b+3)²
ここに b+3=(√13−3)+3=√13 を代入して
 (√13)²=13
(小数部分)=(もとの数)−(整数部分)という関係が使えるかがこの問題の山。
3 / 4
考 3√ の中が自然数になる条件[各3点/計6点]
(1)n=20 20=2²×5。20n が平方数になるには、あまっている 5 をペアにすればよいので
 n=5×(自然数)² の形 → n=5、20、45、80、…
このうち2けたでもっとも小さいのは n=20。
検算:20×20=400=20² なので √400=20(自然数)○ / n=5 は1けたなので条件に合わず不適。
(2)n=10、40、90、360 360=2³×3²×5。360n が平方数になればよい。360 の約数のうち平方数は 1、4、9、36 の4つ。
 360n=36 のとき n=10 / =9 のとき n=40 / =4 のとき n=90 / =1 のとき n=360
(16、25 は 360 の約数ではないので、そうなる自然数 n は存在しない。)
検算:√36=6、√9=3、√4=2、√1=1 すべて自然数 ○
考 4式の値[各3点/計6点]
【共通の準備】 まず x+y、x−y、xy を先に求めておく。
 x+y=(√5+√3)+(√5−√3)2=2√52=√5   x−y=2√32=√3
 xy=√5+√32×√5−√32=5−34=12
(1)√15x²−y²=(x+y)(x−y)=√5×√3=√15 (15=3×5 に平方因数はないので最簡)
(2)4x²+y²=(x+y)²−2xy=(√5)²−2×12=5−1=4
検算(概数):x≒1.986、y≒0.252 より x²+y²≒3.944+0.063≒4.01 ○
■ ポイント x、y をそのまま代入して2乗すると計算が大変になる。対称式は x+y と xy で表せるので、先にこの2つを求めるのが定石。(2) の変形 x²+y²=(x+y)²−2xy は必ず覚えておくこと。
考 5正方形の周の長さの差[3点]
答4√2 cm 立式の根拠:正方形の1辺の長さは(面積)の正の平方根(長さは負にならないので負の平方根は不適)。周の長さ=4×(1辺)。
 ア の1辺=√32=4√2(cm) → 周の長さ=4×4√2=16√2(cm)
 イ の1辺=√50=5√2(cm) → 周の長さ=4×5√2=20√2(cm)
差は 20√2−16√2=4√2(cm) (≒5.66cm > 0 で、イのほうが長いという条件に適する ○)
別解:1辺の差が 5√2−4√2=√2 cm なので、周の差はその4倍で 4√2 cm。
※ √50−√32=√18 としてしまう誤りに注意(√ どうしはそのままひけない)。
考 63直線で囲まれた三角形[各3点/計6点]
(1)(−3−√3,−√3) ℓ:y=x+3 と n:y=−√3 を連立する。
 x+3=−√3 → x=−3−√3  よって交点は(−3−√3,−√3)
検算:x+3=(−3−√3)+3=−√3 ○
(2)12 + 6√3 m と n の交点は −x+3=−√3 → x=3+√3 より(3+√3,−√3)
ℓ と m の交点は x+3=−x+3 → x=0、y=3 より(0,3)
直線 n 上の辺を底辺とみると
 底辺=(3+√3)−(−3−√3)=6+2√3
 高さ=3−(−√3)=3+√3 (頂点 (0,3) と直線 n の y 座標の差)
 面積=12×(6+2√3)×(3+√3)=(3+√3)×(3+√3)=(3+√3)²
  =9+6√3+3=12+6√3
検算(概数):底辺≒9.46、高さ≒4.73 → 面積≒22.4。12+6×1.732≒22.4 ○
知識・技能 64点 + 思考・判断・表現 36点 = 合計 100点(小問 37問)
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