2018年度 大学入試センター試験 本試験 数学Ⅱ・B 解答・解説

2018年度 大学入試センター試験 本試験「数学Ⅱ・B」の解答と解説です。全設問の正解と考え方を一問ずつ解説し、公式の解答PDFもあわせて掲載しています。大学受験の森が独自に作成した、無料で読める解説です。

目次
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解答

解説

2018年度 大学入試センター試験 本試験「数学Ⅱ・数学B」の全設問について、正解と考え方を解説します。第1問・第2問は必答、第3問〜第5問は2問を選択して解答します(計4問・100点)。各設問の見出しをタップすると解説が開きます。

第1問 〔1〕 三角関数(弧度法と合成)

弧度法の定義から入って、(3) は「2sin(θ+π/5) − 2cos(θ+π/30)=1」という一見ややこしい式。x=θ+π/5 と置くと第2項が cos(x−π/6) になり、加法定理でほどけば sin x − √3cos x という素直な形に落ちます。

ア:正解 ②(配点1)

<問題要旨>
1ラジアンの定義を選びます。

<考え方>
弧度法は「弧の長さ ÷ 半径」で角を測る方法。半径1で弧の長さが1のときの中心角が1ラジアンです。

半径 r, 中心角 θ(ラジアン)の扇形の弧の長さ ℓ は ℓ = rθ

r = 1, ℓ = 1 のとき θ = 1

→ ② 半径が1、弧の長さが1の扇形の中心角の大きさ
イ/ウ:正解 4/5(配点2)

<問題要旨>
144° を弧度で表します。

<考え方>
180° = π ラジアンで換算します。

144° = 144 × (π/180) ラジアン
 = (144/180)π
 = (4/5)π
エオカ°:正解 345°(配点2)

<問題要旨>
(23/12)π ラジアンを度で表します。

<考え方>
今度は π ラジアン = 180° を代入します。

(23/12)π ラジアン = (23/12) × 180°
 = 23 × 15°
 = 345°
キ:正解 6(配点2)

<問題要旨>
x=θ+π/5 とおいたとき、cos(θ+π/30) を cos(x − π/◻) の形に直します。

<考え方>
θ = x − π/5 を代入して、分母を30にそろえます。

θ = x − π/5 なので

θ + π/30 = x − π/5 + π/30
 = x − 6π/30 + π/30
 = x − 5π/30
 = x − π/6
ク:正解 3(配点2)

<問題要旨>
加法定理を使って、①を sin x − √◻ cos x = 1 の形に直します。

<考え方>
cos(x − π/6) を展開してから整理します。

cos(x − π/6) = cos x cos(π/6) + sin x sin(π/6)
 = (√3/2)cos x + (1/2)sin x

2sin x − 2cos(x − π/6)
 = 2sin x − √3 cos x − sin x
 = sin x − √3 cos x

sin x − √3 cos x = 1
sin(x−π/ケ)=1/コ:正解 sin(x−π/3)=1/2(配点3)

<問題要旨>
三角関数の合成で さらに変形します。

<考え方>
係数が (1, −√3) なので振幅は 2、位相のずれは π/3 です。

sin x − √3 cos x = √(1² + (√3)²) sin(x − α)
  cosα = 1/2, sinα = √3/2 より α = π/3

2 sin(x − π/3) = 1

sin(x − π/3) = 1/2
サシ/スセ:正解 29/30(配点3)

<問題要旨>
π/2 ≦ θ ≦ π の範囲で①を満たす θ を求めます。

<考え方>
x − π/3 の動く範囲をきちんと押さえてから、その中で sin が 1/2 になる角を拾います。範囲の端が微妙なので、分母を30にそろえて比べるのが安全です。

π/2 ≦ θ ≦ π, x = θ + π/5 より
 7π/10 ≦ x ≦ 6π/5

u = x − π/3 とおくと
 7π/10 − π/3 ≦ u ≦ 6π/5 − π/3
 11π/30 ≦ u ≦ 26π/30

sin u = 1/2 となるのは u = π/6 (= 5π/30), 5π/6 (= 25π/30)
範囲に入るのは u = 25π/30 = 5π/6 のみ

x = 5π/6 + π/3 = 7π/6
θ = x − π/5 = 7π/6 − π/5 = (35π − 6π)/30 = 29π/30

第1問 〔2〕 指数・対数(対数をとって2次不等式に直す)

x の指数に log₃x が乗っている不等式です。3を底とする対数をとり t=log₃x とおくと、t の2次不等式に化けます。後半は「すべての実数 t で成り立つ」=判別式 ≦ 0、という定番の言い換えです。

t^ソ−タt:正解 t²−3t(配点3)

<問題要旨>
②の両辺の3を底とする対数をとって、t=log₃x の不等式に直します。

<考え方>
log₃(x^(log₃x)) = (log₃x)² = t²、log₃((x/c)³) = 3(log₃x − log₃c) です。

(左辺) log₃(x^{log₃x}) = (log₃x)·(log₃x) = t²
(右辺) log₃((x/c)³) = 3{log₃x − log₃c} = 3t − 3log₃c

t² ≧ 3t − 3log₃c

t² − 3t + 3log₃c ≧ 0   …③
t ≦ チ,t ≧ ツ:正解 t ≦ 1,t ≧ 2(配点2)

<問題要旨>
c=∛9 のとき、③を満たす t の範囲を求めます。

<考え方>
∛9 = 3^(2/3) なので log₃c = 2/3。代入すると因数分解できる2次不等式になります。

c = ∛9 = 3^{2/3} より log₃c = 2/3

t² − 3t + 3·(2/3) ≧ 0
t² − 3t + 2 ≧ 0
(t − 1)(t − 2) ≧ 0

t ≦ 1, t ≧ 2
テ:正解 0(配点1)

<問題要旨>
真数の条件から x の下限を求めます。

<考え方>
log₃x が現れるので x > 0 が必要です。

t = log₃x が定義されるためには x > 0

よって x > 0
x ≦ ト,x ≧ ナ:正解 x ≦ 3,x ≧ 9(配点1)

<問題要旨>
t の範囲を x の範囲に戻します。

<考え方>
t = log₃x は増加関数なので、不等号の向きはそのままです。

t ≦ 1 ⟺ log₃x ≦ 1 ⟺ x ≦ 3
t ≧ 2 ⟺ log₃x ≧ 2 ⟺ x ≧ 9

真数条件 x > 0 とあわせて
0 < x ≦ 3, x ≧ 9
ニ:正解 ②(配点2)

<問題要旨>
x > 0 の範囲を動くとき、t のとり得る値の範囲を選びます。

<考え方>
log₃x の値域は実数全体です。

x > 0 のとき t = log₃x は実数全体をとる

→ ② 実数全体
ヌ/ネ:正解 3/4(配点3)

<問題要旨>
③がすべての実数 t で成り立つための log₃c の条件を求めます。

<考え方>
下に凸の2次関数がつねに0以上 ⟺ 判別式 ≦ 0 です。

t² − 3t + 3log₃c ≧ 0 がすべての実数 t で成立
⟺ 判別式 D ≦ 0

D = 9 − 4·3log₃c = 9 − 12log₃c ≦ 0
12log₃c ≧ 9

log₃c ≧ 3/4
ノ√(ハヒ):正解 ⁴√27(配点3)

<問題要旨>
これを c の条件に書き直します。

<考え方>
log₃c ≧ 3/4 ⟺ c ≧ 3^(3/4)。累乗根の形に直します。

log₃c ≧ 3/4 ⟺ c ≧ 3^{3/4}

3^{3/4} = (3³)^{1/4} = ⁴√27

c ≧ ⁴√27

第2問 〔1〕 微分・積分(放物線・接線と面積の差の増減)

放物線 C が直線 ℓ に A(1, 1) で接する、という設定です。C−ℓ が p(x−1)² という完全平方になるのが全体の鍵。面積 S, T をそれぞれ v の式にして、U=S−T の増減を調べます。

ア:正解 2(配点1)

<問題要旨>
点 A における C の接線 ℓ の傾きを求めます。

<考え方>
ℓ:y=2x−1 の傾きをそのまま読むだけです。

ℓ: y = 2x − 1

接線 ℓ の傾きは 2
イウp+エ:正解 −2p+2(配点2)

<問題要旨>
q を p を用いて表します。

<考え方>
C を微分して x=1 での値が 2 になる、とします。

y = px² + qx + r,  y' = 2px + q

x = 1 での接線の傾きが 2 なので
2p + q = 2

q = −2p + 2
オ:正解 1(配点2)

<問題要旨>
r を p を用いて表します。

<考え方>
C が A(1, 1) を通ることを使います。

p·1² + q·1 + r = 1
p + (−2p + 2) + r = 1
−p + 2 + r = 1

r = p − 1
(p/カ)(v³−キv²+クv−ケ):正解 (p/3)(v³−3v²+3v−1)(配点4)

<問題要旨>
C と ℓ および直線 x=v で囲まれた図形の面積 S を求めます。

<考え方>
C の式から ℓ の式を引くと、接するので完全平方 p(x−1)² になります。あとは 1 から v まで積分するだけです。

(C) − (ℓ) = px² + qx + r − (2x − 1)
 = px² + (−2p + 2)x + (p − 1) − 2x + 1
 = px² − 2px + p
 = p(x − 1)²

S = ∫₁^v p(x − 1)² dx = p[(x − 1)³/3]₁^v
 = (p/3)(v − 1)³
 = (p/3)(v³ − 3v² + 3v − 1)
コ:正解 2(配点2)

<問題要旨>
x 軸と ℓ および2直線 x=1, x=v で囲まれた図形の面積 T を求めます。

<考え方>
1 ≦ x ≦ v では ℓ の y 座標は正なので、そのまま積分します。

ℓ: y = 2x − 1 は x ≧ 1 で y ≧ 1 > 0

T = ∫₁^v (2x − 1) dx = [x² − x]₁^v
 = (v² − v) − (1 − 1)
 = v² − v
サ:正解 3(配点3)

<問題要旨>
U=S−T が v=2 で極値をとるときの p を求めます。

<考え方>
U を微分して v=2 で 0 とおきます。

U = (p/3)(v − 1)³ − v² + v
U' = p(v − 1)² − 2v + 1

U'(2) = p·1 − 4 + 1 = p − 3 = 0

p = 3
(シ+√ス)/セ:正解 (3+√5)/2(配点3)

<問題要旨>
v > 1 の範囲で U=0 となる v の値 v₀ を求めます。

<考え方>
p=3 を代入すると U が (v−1) でくくれます。残りの2次式を解き、v > 1 のものを採ります。

p = 3 のとき
U = (v − 1)³ − v² + v
 = (v − 1)³ − v(v − 1)
 = (v − 1){(v − 1)² − v}
 = (v − 1)(v² − 3v + 1)

v > 1 で U = 0 ⟺ v² − 3v + 1 = 0
v = (3 ± √5)/2

(3 − √5)/2 = 0.38… は v > 1 を満たさない

v₀ = (3 + √5)/2
ソ:正解 ③(配点2)

<問題要旨>
1 < v < v₀ の範囲で U がどうなるかを選びます。

<考え方>
因数分解した形のまま符号を調べます。

U = (v − 1)(v² − 3v + 1)

1 < v < v₀ = (3 + √5)/2 のとき
 v − 1 > 0
 v² − 3v + 1 < 0(2解 (3±√5)/2 の間にある)

よって U < 0、つまり負の値のみをとる → ③
タチ:正解 −1(配点3)

<問題要旨>
p=3 のとき、v > 1 における U の最小値を求めます。

<考え方>
U′ を因数分解して増減表を作ります。

U' = 3(v − 1)² − 2v + 1
 = 3v² − 6v + 3 − 2v + 1
 = 3v² − 8v + 4
 = (3v − 2)(v − 2)

v > 1 では
 1 < v < 2 で U' < 0(減少)
 v > 2 で U' > 0(増加)

v = 2 で最小
U(2) = (2 − 1)³ − 2² + 2 = 1 − 4 + 2 = −1

第2問 〔2〕 積分(面積から被積分関数を復元する)

「面積 W が t の式で与えられているとき、もとの f(x) を求める」という逆向きの問題です。f(x) ≦ 0 なので W = −∫f、つまり W = −F(t)+F(1)。両辺を t で微分すれば f(t) が出ます。

ツ:正解 ⑦(配点1)

<問題要旨>
F(x) を f(x) の不定積分とするとき、F′(x) を選びます。

<考え方>
不定積分の定義そのものです。

F(x) が f(x) の不定積分 ⟺ F'(x) = f(x)

→ ⑦
テ:正解 ④(配点3)

<問題要旨>
W を F を用いて表します。

<考え方>
x ≧ 1 で f(x) ≦ 0 なので、曲線は x 軸の下側。面積は −∫f になります。

x ≧ 1 で f(x) ≦ 0 なので

W = ∫₁^t {0 − f(x)} dx
 = −[F(x)]₁^t
 = −F(t) + F(1)

→ ④
トナt^ニ+ヌ:正解 −6t²+2(配点4)

<問題要旨>
t > 1 における f(t) を求めます。

<考え方>
二等辺三角形の高さを三平方の定理で出して W を t の式にし、W=−F(t)+F(1) の両辺を t で微分します。

二等辺三角形は底辺 2t² − 2、等辺 t² + 1
高さ = √{(t² + 1)² − (t² − 1)²}
  = √{(t⁴ + 2t² + 1) − (t⁴ − 2t² + 1)}
  = √(4t²) = 2t

W = (1/2)(2t² − 2)(2t) = 2t³ − 2t

−F(t) + F(1) = 2t³ − 2t
両辺を t で微分して
−f(t) = 6t² − 2

f(t) = −6t² + 2

第3問 数列(等差数列・等比数列と重み付きの和)

等差数列 {aₙ} と等比数列 {bₙ} を作ったあと、(3) の cₙ = Σ(n−k+1)(a_k − b_k) という「重み付きの和」を扱います。階差 dₙ = c_{n+1} − cₙ を作ると重みが全部 1 になって S_{n+1} − T_{n+1} に化ける、というのが最大の山場です。

アイ:正解 −6(配点2)

<問題要旨>
{aₙ} の初項を求めます。

<考え方>
第4項が30、初項から第8項までの和が288 の2式を連立します。

a₁ + 3d = 30      …(i)
S₈ = 8a₁ + 28d = 288 → 2a₁ + 7d = 72  …(ii)

(i)より a₁ = 30 − 3d
(ii)に代入: 2(30 − 3d) + 7d = 72
60 + d = 72 → d = 12

a₁ = 30 − 36 = −6
ウエ:正解 12(配点2)

<問題要旨>
{aₙ} の公差を求めます。

<考え方>
上の連立ですでに出ています。

d = 12
オn²−カキn:正解 6n²−12n(配点2)

<問題要旨>
Sₙ を求めます。

<考え方>
等差数列の和の公式に a₁=−6, d=12 を入れます。

Sₙ = (n/2){2a₁ + (n − 1)d}
 = (n/2){−12 + 12(n − 1)}
 = (n/2)(12n − 24)
 = 6n² − 12n
クケ:正解 12(配点2)

<問題要旨>
{bₙ} の初項を求めます。

<考え方>
第2項が36、初項から第3項までの和が156。b₁=36/r として和の式に代入すると r の2次方程式になります。

b₁r = 36 より b₁ = 36/r
b₁(1 + r + r²) = 156

(36/r)(1 + r + r²) = 156
36 + 36r + 36r² = 156r
36r² − 120r + 36 = 0
3r² − 10r + 3 = 0
(3r − 1)(r − 3) = 0
r = 1/3, 3

公比 > 1 より r = 3、b₁ = 36/3 = 12
コ:正解 3(配点2)

<問題要旨>
{bₙ} の公比を求めます。

<考え方>
上で求めた通りです。

r = 3  (公比 > 1 という条件から r = 1/3 は不適)
サ(シⁿ−ス):正解 6(3ⁿ−1)(配点2)

<問題要旨>
Tₙ を求めます。

<考え方>
等比数列の和の公式です。

Tₙ = b₁(rⁿ − 1)/(r − 1)
 = 12(3ⁿ − 1)/(3 − 1)
 = 6(3ⁿ − 1)
セ:正解 ⑤(配点2)

<問題要旨>
{cₙ} の階差数列 dₙ = c_{n+1} − cₙ が何になるかを選びます。

<考え方>
c_{n+1} と cₙ を書き並べて引くと、各項の係数がちょうど1ずつ減って全部1になり、単なる和になります。

c_{n+1} = Σ_{k=1}^{n+1} (n + 2 − k)(a_k − b_k)
cₙ  = Σ_{k=1}^{n} (n + 1 − k)(a_k − b_k)

引くと k ≦ n の各項の係数は
 (n + 2 − k) − (n + 1 − k) = 1
k = n + 1 の項は係数 1 でそのまま残る

dₙ = Σ_{k=1}^{n+1}(a_k − b_k) = S_{n+1} − T_{n+1}

→ ⑤
ソn²−2·タ^(n+チ):正解 6n²−2·3^(n+2)(配点2)

<問題要旨>
dₙ を n の式で表します。

<考え方>
(1)(2) の Sₙ, Tₙ に n+1 を代入して整理します。指数の形にそろえるところがひと工夫です。

dₙ = S_{n+1} − T_{n+1}
 = 6(n + 1)² − 12(n + 1) − 6(3^{n+1} − 1)
 = 6n² + 12n + 6 − 12n − 12 − 6·3^{n+1} + 6
 = 6n² − 6·3^{n+1}

6·3^{n+1} = 2·3·3^{n+1} = 2·3^{n+2} なので

dₙ = 6n² − 2·3^{n+2}
ツテト:正解 −18(配点1)

<問題要旨>
c₁ を求めます。

<考え方>
定義より c₁ = a₁ − b₁ です。

c₁ = a₁ − b₁ = −6 − 12 = −18
ナn³−ニn²+n+ヌ,ネ:正解 2n³−3n²+n+9,2(配点3)

<問題要旨>
{cₙ} の一般項を求めます。

<考え方>
階差数列の公式 cₙ = c₁ + Σ_{k=1}^{n−1} d_k。Σk² の公式と等比数列の和を使います。

n ≧ 2 のとき
cₙ = c₁ + Σ_{k=1}^{n−1} (6k² − 2·3^{k+2})

Σ_{k=1}^{n−1} 6k² = 6·(n−1)n(2n−1)/6 = (n−1)n(2n−1) = 2n³ − 3n² + n

Σ_{k=1}^{n−1} 2·3^{k+2} = 2·(3³ + 3⁴ + … + 3^{n+1})
 = 2·27(3^{n−1} − 1)/(3 − 1)
 = 27(3^{n−1} − 1) = 3^{n+2} − 27

cₙ = −18 + (2n³ − 3n² + n) − (3^{n+2} − 27)
 = 2n³ − 3n² + n + 9 − 3^{n+2}

(n = 1 のとき 2 − 3 + 1 + 9 − 27 = −18 で c₁ と一致)

第4問 ベクトル(交点 F を始点にとった三角形)

めずらしく、2直線の交点 F を始点にしてベクトルを置く問題です。p, q, r は「F から3頂点へ」のベクトル。FD を2通りに表して係数を比べる、という定石で s, t が決まります。

ア:正解 ②(配点1)

<問題要旨>
AB を p, q で表します。

<考え方>
AB = FB − FA です。

AB = FB − FA = q − p

→ ②
イ p・q:正解 2 p・q(配点1)

<問題要旨>
|AB|² を展開したときの p·q の係数を求めます。

<考え方>
|q − p|² を素直に展開します。

|AB|² = |q − p|²
 = |q|² − 2 p·q + |p|²
 = |p|² − 2 p·q + |q|²   …①
(ウ/エ)p+(オ/カ)q:正解 (3/4)p+(1/4)q(配点2)

<問題要旨>
FD を p, q で表します。

<考え方>
D は AB を 1:3 に内分するので、内分点の公式をそのまま使います。

D は AB を 1 : 3 に内分

FD = (3·FA + 1·FB)/(1 + 3)
 = (3/4)p + (1/4)q   …②
キクp+ケsr:正解 −3p+4sr(配点2)

<問題要旨>
FD=s r であることから、q を p と s r で表します。

<考え方>
②の左辺を s r に置き換えて q について解きます。

s r = (3/4)p + (1/4)q

(1/4)q = s r − (3/4)p
q = 4s r − 3p

q = −3p + 4s r   …③
コ−サ,シ:正解 1−a,a(配点4)

<問題要旨>
FE=t p であることから、q を p と r で表します。

<考え方>
E は BC を a:(1−a) に内分するので FE = (1−a)q + a r。これを q について解きます。

E は BC を a : (1 − a) に内分
FE = (1 − a)·FB + a·FC = (1 − a)q + a r

t p = (1 − a)q + a r
(1 − a)q = t p − a r

q = {t/(1 − a)}p − {a/(1 − a)}r   …④
スセ,ソ:正解 −a,4(配点2)

<問題要旨>
s を a を用いて表します。

<考え方>
③と④で r の係数を比べます(p と r は1次独立)。

③: q = −3p + 4s r
④: q = {t/(1 − a)}p − {a/(1 − a)}r

r の係数を比べて
4s = −a/(1 − a)

s = −a/{4(1 − a)}
タチ:正解 −3(配点2)

<問題要旨>
t を a を用いて表します。

<考え方>
同じく p の係数を比べます。

p の係数を比べて
t/(1 − a) = −3

t = −3(1 − a)
ツ,テ:正解 9,6(配点3)

<問題要旨>
|BE|² を |p|², p·q, |q|² で表したときの係数を求めます。

<考え方>
BE = FE − FB = t p − q に t = −3(1−a) を入れて展開します。

BE = FE − FB = t p − q = −3(1 − a)p − q

|BE|² = 9(1 − a)²|p|² + 2·3(1 − a) p·q + |q|²
 = 9(1 − a)²|p|² + 6(1 − a) p·q + |q|²

|p| = 1 なので
|BE|² = 9(1 − a)² + 6(1 − a) p·q + |q|²
(トナ−ニ)/ヌ:正解 (3a−2)/2(配点3)

<問題要旨>
|AB|=|BE| のとき、p·q を a で表します。

<考え方>
①と上の式を等しいとおきます。|q|² が消えて p·q の1次方程式になり、分子分母に共通因数 (4−3a) が現れて約分できます。

|AB|² = 1 − 2 p·q + |q|²
|BE|² = 9(1 − a)² + 6(1 − a) p·q + |q|²

等しいとおいて |q|² を消すと
1 − 2 p·q = 9(1 − a)² + 6(1 − a) p·q
1 − 9(1 − a)² = {6(1 − a) + 2} p·q
1 − 9(1 − a)² = (8 − 6a) p·q

1 − 9(1 − a)² = {1 − 3(1 − a)}{1 + 3(1 − a)}
     = (3a − 2)(4 − 3a)
8 − 6a = 2(4 − 3a)

p·q = (3a − 2)(4 − 3a)/{2(4 − 3a)} = (3a − 2)/2

第5問 確率分布と統計的な推測(カードの数字・二項分布・母比率の推定)

(1) は離散型確率変数の平均・分散と一次変換、(2) は二項分布の正規近似、(3) は母比率の信頼区間です。最後の L₁, L₂, L₃ の大小比較は、幅が 2×1.96×√(R(1−R)/n) であることを使って、R(1−R) と n を見比べるだけで決まります。

ア/イ:正解 1/a(配点2)

<問題要旨>
X=2a となる確率を求めます。

<考え方>
a枚のカードから1枚を無作為に取り出すので、どの数字も等しく 1/a です。

カードは 2, 4, 6, …, 2a の a 枚
どれも同様に確からしいので

P(X = 2a) = 1/a
ウ:正解 6(配点1)

<問題要旨>
a=5 のときの X の平均を求めます。

<考え方>
2, 4, 6, 8, 10 がそれぞれ確率 1/5 です。

E(X) = (2 + 4 + 6 + 8 + 10)/5 = 30/5 = 6
エ:正解 8(配点1)

<問題要旨>
X の分散を求めます。

<考え方>
V(X) = E(X²) − {E(X)}² が速いです。

E(X²) = (2² + 4² + 6² + 8² + 10²)/5
 = (4 + 16 + 36 + 64 + 100)/5 = 220/5 = 44

V(X) = 44 − 6² = 44 − 36 = 8
オ:正解 2(配点1)

<問題要旨>
sX+t の平均が20、分散が32となる s を求めます。

<考え方>
V(sX + t) = s²V(X) なので、まず分散のほうから s が決まります。s > 0 に注意。

V(sX + t) = s²V(X) = 8s² = 32
s² = 4

s > 0 より s = 2
カ:正解 8(配点1)

<問題要旨>
同じく t を求めます。

<考え方>
E(sX + t) = sE(X) + t です。

E(sX + t) = s·E(X) + t = 2 × 6 + t = 20

t = 8
0.キ:正解 0.6(配点1)

<問題要旨>
2X+8 が20以上である確率を求めます。

<考え方>
X の条件に直してから、5つの値のうち何個が該当するかを数えます。

2X + 8 ≧ 20 ⟺ 2X ≧ 12 ⟺ X ≧ 6

X = 6, 8, 10 の3通り

確率 = 3/5 = 0.6
ク/ケ:正解 1/6(配点2)

<問題要旨>
3枚のカードを並べたとき、数字が左から小さい順に並んでいる確率を求めます。

<考え方>
取り出した3枚の並べ方は 3! 通り。そのうち小さい順は1通りだけです。

取り出した3枚の並べ方は 3! = 6 通り
そのうち左から小さい順に並ぶのは 1 通り

(どの3枚を取り出しても同じなので、a の値によらない)

P(A) = 1/6
コサ:正解 30(配点1)

<問題要旨>
180回繰り返したとき、A が起こる回数 Y の平均を求めます。

<考え方>
Y は二項分布 B(180, 1/6) に従います。

Y ~ B(180, 1/6)

m = E(Y) = np = 180 × (1/6) = 30
シス:正解 25(配点1)

<問題要旨>
Y の分散を求めます。

<考え方>
二項分布の分散は np(1−p) です。

σ² = np(1 − p) = 180 × (1/6) × (5/6) = 25

(σ = 5)
−セ.ソタ:正解 −2.40(配点1)

<問題要旨>
P(18 ≦ Y ≦ 36) を標準化したときの下限を求めます。

<考え方>
Z = (Y − m)/σ に Y = 18 を代入します。

Z = (Y − 30)/5

Y = 18 のとき Z = (18 − 30)/5 = −12/5 = −2.40
チ.ツテ:正解 1.20(配点1)

<問題要旨>
同じく上限を求めます。

<考え方>
Y = 36 を代入します。

Y = 36 のとき Z = (36 − 30)/5 = 6/5 = 1.20
0.トナ:正解 0.88(配点2)

<問題要旨>
P(18 ≦ Y ≦ 36) の近似値を求めます。

<考え方>
0 をまたぐので、正規分布表の値を2つ足します。

P(−2.40 ≦ Z ≦ 1.20)
 = P(0 ≦ Z ≦ 2.40) + P(0 ≦ Z ≦ 1.20)
 = 0.4918 + 0.3849
 = 0.8767

小数第2位までで 0.88
0.ニ:正解 0.8(配点1)

<問題要旨>
400人中320人が賛成のときの標本比率を求めます。

<考え方>
割るだけです。

R = 320/400 = 0.8
0.ヌネ:正解 0.76(配点1)

<問題要旨>
母比率 p に対する信頼度95%の信頼区間の下限を求めます。

<考え方>
R ± 1.96√(R(1−R)/n)。√の中がきれいに開けます。

√(R(1 − R)/n) = √(0.8 × 0.2/400) = √(0.16/400) = 0.4/20 = 0.02

1.96 × 0.02 = 0.0392

下限 = 0.8 − 0.0392 = 0.7608

小数第2位までで 0.76
0.ノハ:正解 0.84(配点1)

<問題要旨>
同じく上限を求めます。

<考え方>
同じ幅を足します。

上限 = 0.8 + 0.0392 = 0.8392

小数第2位までで 0.84
ヒ:正解 ④(配点2)

<問題要旨>
L₁, L₂, L₃ の大小関係を選びます。

<考え方>
信頼区間の幅は 2×1.96×√(R(1−R)/n)。R(1−R) は R が 0.5 に近いほど大きく、n が大きいほど幅は小さくなります。

幅 L = 2 × 1.96 × √(R(1 − R)/n)

L₁: n = 400, R = 0.8 → R(1−R) = 0.16 → √(0.16/400) = 0.0200
L₂: n = 400, R = 0.6 → R(1−R) = 0.24 → √(0.24/400) = 0.02449…
L₃: n = 500, R = 0.8 → R(1−R) = 0.16 → √(0.16/500) = 0.01788…

0.01788 < 0.0200 < 0.02449 なので

L₃ < L₁ < L₂ → ④

※ 本記事の解答・解説は当サイトが独立に作成したものです。公式の正解および配点は大学入試センターの発表をご確認ください。

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