2025年度 大学入学共通テスト 追試験 旧数学Ⅱ 解答・解説

2025年度 大学入学共通テスト 追試験「旧数学Ⅱ」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

2025年度(令和7年度)大学入学共通テスト追試験「旧数学Ⅱ」の全6大問・48設問について、解答と考え方をまとめました。100点満点・全問必答、試験時間60分。旧課程履修者向けの科目で、新教育課程履修者は選択できません。

第1問が式と証明(剰余)、第2問が図形と方程式、第3問が微分・積分、第4問が微分・積分(面積)、第5問が三角関数(周期関数)、第6問が指数・対数関数。第6問は p^(log₂p) という見慣れない式を、両辺の対数をとって (log₂p)² に直すだけで一気に見通しがよくなる問題で、「対数をとる」という発想の威力がよくわかります。

なお第1問〜第3問と第5問は「数学Ⅱ・数学B・数学C」「旧数学Ⅱ・旧数学B」と共通です(数学Ⅱ・B・Cの解説はこちら/旧数学Ⅱ・旧数学Bの解説はこちら)。

第1問(必答) 式と証明(剰余)

xⁿ を x−2 や (x−2)² で割った余りを求める問題。後半は X=x−2 と置き換えて二項展開するのが決め手です。配点15点。

ア

<考え方>
「割られる式 = 割る式 × 商 + 余り」をそのまま式にします。割る式は x−2、商は Q(x)、余りは定数 k です。

xⁿ = (x − 2)·Q(x) + k

ア = ④((x−2)Q(x)+k)

イ

<考え方>
① の両辺に x=2 を代入すると (x−2) の部分が消えて余りだけが残ります(剰余の定理そのもの)。

2ⁿ = (2 − 2)·Q(2) + k = k → k = 2ⁿ

イ = ⑤(2ⁿ)

ウ

<考え方>
2x−1 で割るときは、2x−1=0 すなわち x=1/2 を代入します。

余り = (1/2)ⁿ = 1/2ⁿ

ウ = ⑧(1/2ⁿ)

エ

<考え方>
X=x−2 とおくと xⁿ=(X+2)ⁿ。二項定理で展開したとき、X² 以上の項はすべて X² で割り切れるので、X の1次の項の係数だけを取り出します。

(X+2)ⁿ の X の係数 = ₙC₁·2ⁿ⁻¹ = n·2ⁿ⁻¹

エ = ④(n·2ⁿ⁻¹)

オ

<考え方>
同じ展開の定数項は、X を 0 とおいた値です。

(X+2)ⁿ の定数項 = 2ⁿ

オ = ⓪(2ⁿ)

カ,キ

<考え方>
X=x−2 を戻します。A(X)·X² の部分は (x−2)² で割り切れるので、残りが余り R(x) になります。

xⁿ = A(x−2)(x−2)² + n·2ⁿ⁻¹(x−2) + 2ⁿ
R(x) = n·2ⁿ⁻¹(x − 2) + 2ⁿ
    = n·2ⁿ⁻¹·x − n·2ⁿ + 2ⁿ
    = n·2ⁿ⁻¹·x + (−n+1)·2ⁿ

カ = ④(n·2ⁿ⁻¹)、キ = ③((−n+1)·2ⁿ)

ク,ケ

<考え方>
同じ方法を Y=2x−1 に対して使います。x=(Y+1)/2 なので xⁿ=(Y+1)ⁿ/2ⁿ。(Y+1)ⁿ の Y の係数は n、定数項は 1 です。

xⁿ = (Y+1)ⁿ / 2ⁿ = [A(Y)Y² + nY + 1] / 2ⁿ
余り = (nY + 1)/2ⁿ = (n(2x−1) + 1)/2ⁿ
   = (2n/2ⁿ)x + (−n+1)/2ⁿ
   = (n/2ⁿ⁻¹)x + (−n+1)/2ⁿ

ク = ⑧(n/2ⁿ⁻¹)、ケ = ⑦((−n+1)/2ⁿ)

第2問(必答) 図形と方程式

円 x²−2sx+y²−2ty+s²=0 と円 x²+y²=4 の接触を扱う問題。中心が描く軌跡、そして半径を最大にする条件まで追います。配点15点。

ア,イ,ウ

<考え方>
① を平方完成して標準形に直します。右辺の s² が効いて、半径が t だけになるのがポイントです。

x² − 2sx + y² − 2ty + s² = 0
(x − s)² + (y − t)² = s² + t² − s² = t²
→ 中心 (s, t),半径 |t| = t(t > 0)

ア = ③(s)、イ = ⑥(t)、ウ = ⑥(t)

エ

<考え方>
中心 (s, t) から x 軸までの距離は t で、これが半径にちょうど等しくなります。s,t の値によらず成り立ちます。

中心と x 軸の距離 = |t| = t = 半径
→ C は常に x 軸に接する

エ = ⓪(x 軸)

オ,カ

<考え方>
C は点 (s, 0) で x 軸に接します。−2<s<2 なので、この接点は半径2の円 C₀ の内部にあります。C の一部が C₀ の内部にあるのだから、接するとすれば内接です。

C の接点 (s, 0):s² < 4 なので C₀ の内部
→ C₀ と C は内接
内接のとき 中心間距離 d = r₀ − r

オ = ①(内接)、カ = ②(r₀ − r)

キ

<考え方>
d=√(s²+t²)、r₀=2、r=t を d=r₀−r に代入して整理します。

√(s² + t²) = 2 − t
s² + t² = 4 − 4t + t²
s² = 4 − 4t
t = (4 − s²)/4

キ = ①((4−s²)/4)

ク

<考え方>
中心は (s, (4−s²)/4)。これは s を横軸にとると上に凸の放物線で、頂点 (0, 1)、s=±2 で 0 になります(端点は含まないので白丸)。

y = (4 − x²)/4 = −x²/4 + 1
頂点 (0, 1),x = ±2 で y = 0(端点は除く)

ク = ②(なめらかな放物線状のアーチ。折れ線の ⓪④ や円弧に近い ②以外 は不適)

ケ

<考え方>
C₁ は直線 x=k に左側から接するので k−s=t。これと t=(4−s²)/4 を連立し、半径 t を k の式にして最大値を求めます。

k − s = (4 − s²)/4 → s² − 4s + 4k − 4 = 0
s = 2 − 2√(2−k)(s < k となる方)
r₁ = k − s = k − 2 + 2√(2−k)
u = √(2−k) とおくと k = 2 − u²
r₁ = −u² + 2u = −(u−1)² + 1
最大は u = 1,すなわち k = 1

ケ = 1(このとき C₁ の半径は 1)

コ,サ,シ,ス,セ,ソ

<考え方>
C₂ は直線 x=k の右側にあるので s−k=t。k=1 を代入して s の2次方程式を解きます。

s − 1 = (4 − s²)/4
4s − 4 = 4 − s²
s² + 4s − 8 = 0
s = −2 ± 2√3,s > 1 より s = 2√3 − 2
t = s − 1 = 2√3 − 3

中心 (2√3 − 2, 2√3 − 3) コ=2, サ=3, シ=2, ス=2, セ=3, ソ=3

第3問(必答) 微分・積分

F(x)=∫₀ˣ t(t−2)dt から始め、絶対値をつけた G(x)、さらに一般の α,β での H(x) へ。絶対値つき定積分が一貫したテーマです。配点22点。

ア

<考え方>
∫₀ˣ f(t)dt を x で微分すると f(x) になります(微分積分学の基本定理)。

F'(x) = x(x − 2) = x² − 2x

ア = 2

イ,ウ

<考え方>
F'(x)=x(x−2) の符号は、x<0 で正、0<x<2 で負、2<x で正。よって x=0 で極大です。

F(x) = x³/3 − x²
F(0) = 0

イ = 0、ウ = 0

エ,オ,カ,キ

<考え方>
x=2 で符号が負から正に変わるので極小です。

F(2) = 8/3 − 4 = −4/3

エ = 2、オカ/キ = −4/3

ク,ケ

<考え方>
絶対値は「中身が負なら符号を反転」。0≦t≦2 では t(t−2)≦0 なので −t(t−2)、それ以外では t(t−2) のままです。

0 ≦ t ≦ 2 → |t(t−2)| = −t(t−2)
t ≦ 0, 2 ≦ t → |t(t−2)| = t(t−2)

ク = ②(−t(t−2))、ケ = ⓪(t(t−2))

コ,サ

<考え方>
0≦x≦2 では被積分関数がまるごと −t(t−2)。定数倍は積分の外に出せるので、F(x) の符号を変えたものになります。

G(x) = ∫₀ˣ {−t(t−2)} dt = −∫₀ˣ t(t−2) dt = −F(x)

コ = ②({−t(t−2)})、サ = ⑨(−F(x))

シ,ス

<考え方>
x≧2 では 0〜2 と 2〜x に分けます。後半は絶対値が外れて t(t−2) そのもの。F(2)=−4/3 を使って整理します。

G(x) = −F(2) + {F(x) − F(2)} = F(x) − 2F(2)
   = F(x) − 2·(−4/3) = F(x) + 8/3

シ = ⓪(t(t−2))、ス = ②(F(x)+8/3)

セ

<考え方>
G(x)=∫₀ˣ|t(t−2)|dt は被積分関数が 0 以上なので単調増加。さらに G'(x)=|x(x−2)| は x=0 と x=2 でちょうど 0 になるので、その2点で接線が水平になります。

G(0) = 0,G'(x) = |x(x−2)| ≧ 0
G'(0) = G'(2) = 0(水平な接線)

セ = ②(原点から水平に立ち上がり、x=2 でいったん水平になってまた増加する形)

ソ

<考え方>
|f|−f は、f≧0 の範囲では 0、f<0 の範囲では −2f になります。f(t)=(t−α)(t−β) が負なのは α<t<β のときだけなので、x が β を超えると被積分関数が 0 になり、H(x) は増えなくなります。

H(x) = ∫_α^x { |(t−α)(t−β)| − (t−α)(t−β) } dt
α ≦ t ≦ β では 被積分関数 = −2(t−α)(t−β)
t ≧ β では 被積分関数 = 0
→ x ≧ β で H(x) は一定

ソ = ③(β ≦ x)

タ

<考え方>
その一定値は α から β までの積分で決まります。−∫_α^β f dt は「グラフと x 軸で囲まれた図形の面積」そのものなので、その2倍です。

H = −2∫_α^β (t−α)(t−β) dt = 2 × (囲まれた図形の面積)

タ = ②(面積の2倍)

第4問(必答) 微分・積分(面積)

曲線 y=xⁿ(n=2, 3)の接線が切り取る三角形と、曲線が囲む部分の面積を比べる問題。比をとると a が消えるのが気持ちよい構成です。配点16点。

ア

<考え方>
n=2 のとき C は y=x²。素直に微分します。

y = x² → y' = 2x

ア = ①(2x)

イ,ウ

<考え方>
点 A(a, a²) における接線は、傾き 2a を使って y−a²=2a(x−a)。

y = 2a(x − a) + a² = 2a·x − a²

イ = ①(2a)、ウ = ②(a²)

エ

<考え方>
T は接線 ℓ・線分 AP・x 軸で囲まれた三角形。ℓ の x 切片を求めれば底辺が出ます。

ℓ の x 切片:2a·x − a² = 0 → x = a/2
底辺 = a − a/2 = a/2,高さ = a²
T = (1/2)·(a/2)·a² = a³/4

エ = ③(a³/4)

オ

<考え方>
C と x 軸と線分 AP で囲まれた部分は、ふつうの定積分です。

∫₀ᵃ x² dx = a³/3

オ = ②(a³/3)

カ

<考え方>
S はその図形から三角形 T を除いた残りです。

S = a³/3 − a³/4 = (4a³ − 3a³)/12 = a³/12

カ = ⑤(a³/12)

キ

<考え方>
比をとると a が消えて、点 A の位置によらない定数になります。

S/T = (a³/12) ÷ (a³/4) = 1/3

キ = ③(1/3)

ク

<考え方>
n=3 でも同じ手順。接線の x 切片が a/2 ではなく 2a/3 になる点に注意します。

y = x³,y' = 3x²,接線 y = 3a²x − 2a³
x 切片:x = 2a/3
T = (1/2)·(a/3)·a³ = a⁴/6
∫₀ᵃ x³dx = a⁴/4
S = a⁴/4 − a⁴/6 = a⁴/12
S/T = (a⁴/12) ÷ (a⁴/6) = 1/2

ク = ⑤(1/2)

ケ,コ

<考え方>
U は線分 OA と C で囲まれた部分。直線 OA の式を立てて差を積分します。

n = 2:直線 OA は y = a x
U = ∫₀ᵃ (ax − x²)dx = a³/2 − a³/3 = a³/6
T = a³/4 > a³/6 = U → T > U

n = 3:直線 OA は y = a² x
U = ∫₀ᵃ (a²x − x³)dx = a⁴/2 − a⁴/4 = a⁴/4
T = a⁴/6 < a⁴/4 = U → T < U

ケ = ①(A によらず T > U)、コ = ②(A によらず T < U)

第5問(必答) 三角関数(周期関数)

周期関数の定義から出発し、sin(x/2)+cos(x/3) の周期が 12π であることを導きます。配点16点。

ア

<考え方>
sin(x/2) の周期は、x が T 増えたときに x/2 が 2π 増える T です。

sin((x+T)/2) = sin(x/2 + T/2)
T/2 = 2π → T = 4π

ア = ④(4π)

イ

<考え方>
振幅は 1 のまま、周期だけが 2π から 4π へ横に2倍に伸びたグラフです。

y = sin(x/2):振幅 1,周期 4π
x = 0, 4π, 8π で 0,x = π で最大 1,x = 3π で最小 −1

イ = ②(振幅1・周期4π のもの。振幅が 1/2 や 2 のもの、周期が 2π や 12π のものは不適)

ウ

<考え方>
sin(x/2)=−1 と cos(x/3)=−1 を同時に満たす最小の正の x を探します。

sin(x/2) = −1 → x/2 = 3π/2 + 2kπ → x = 3π + 4kπ
cos(x/3) = −1 → x/3 = π + 2mπ → x = 3π + 6mπ
共通で最小の正の数は x = 3π

ウ = ③(3π) f(3π) = sin(3π/2) + cos π = −1 − 1 = −2

エ,オ

<考え方>
加法定理で 3π 分をずらします。sin(3π/2 + θ)=−cos θ、cos(π + θ)=−cos θ です。

f(3π + α) = sin(3π/2 + α/2) + cos(π + α/3)
     = −cos(α/2) − cos(α/3)

エ,オ = α/2,α/3(③と②、順不同)

カ

<考え方>
−cos(α/2)−cos(α/3)=−2 は、どちらの cos も最大値 1 をとるときにしか起こりません。

cos(α/2) = 1 → α/2 = 2kπ → α = 4kπ
cos(α/3) = 1 → α/3 = 2mπ → α = 6mπ
共通で最小の正の数 = 4π と 6π の最小公倍数 = 12π

カ = ⑥(12π) したがって f(x) の周期は 12π

キ

<考え方>
f(x)=g(x) は cos(x/3) の項だけの条件になります。

sin(x/2) + cos(x/3) = sin(x/2) − cos(x/3)
2cos(x/3) = 0 → cos(x/3) = 0
x/3 = π/2 + nπ → x = 3π/2 + 3nπ

キ = ⑧((3/2)π + 3nπ)

ク

<考え方>
周期はどちらも 12π。その1周期の中に共有点は n=0,1,2,3 の4個あります。また x=0 では f(0)=1、g(0)=−1 なので実線が破線より上から始まります。

共有点:x = 3π/2, 9π/2, 15π/2, 21π/2(1周期に4個)
f(0) = 0 + 1 = 1,g(0) = 0 − 1 = −1

ク = ①

第6問(必答) 指数・対数関数

p^(log₂p) という式を扱う問題。両辺の対数をとると (log₂p)² になり、a^(log₂a)=b^(log₂b) ⇔「a=b または ab=1」という美しい結論に至ります。配点16点。

ア,イ

<考え方>
log₂4=2 を先に計算します。

4^(log₂4) = 4² = 16

アイ = 16

ウ,エ

<考え方>
1/4=2⁻² です。

log₂(1/4) = −2

ウエ = −2

オ,カ

<考え方>
指数が −2 なので逆数の2乗になります。

(1/4)^(−2) = 4² = 16

オカ = 16 ※ p^(log₂p) は p と 1/p で同じ値になることに注目

キ

<考え方>
log の性質 log(Mᵏ)=k log M をそのまま使います。

log₂ a^(log₂a) = (log₂a)·(log₂a) = (log₂a)²

キ = ②((log₂a)²)

ク

<考え方>
両辺の 2 を底とする対数をとると、⑵で求めた形になります。2乗が等しい ⇔ 符号違いも許す、がポイント。

a^(log₂a) = b^(log₂b)
⇔ (log₂a)² = (log₂b)²
⇔ log₂a = log₂b または log₂a = −log₂b
⇔ a = b または log₂(ab) = 0 すなわち ab = 1

ク = ④(a = b または ab = 1)

ケ

<考え方>
真数条件は f(x)>0。f(x)=2^(x+1)+1 は常に正です。

f(x) = 2^(x+1) + 1 > 0(すべての実数 x)

ケ = ⓪(実数全体)

コ

<考え方>
g(x)>0 を解きます。

3·2ˣ − 1 > 0 → 2ˣ > 1/3
x > log₂(1/3) = −log₂3

コ = ④(x > −log₂3)

サ

<考え方>
t=2ˣ とおくと1次方程式になります。

2t + 1 = 3t − 1 → t = 2

サ = 2

シ

<考え方>
2ˣ=2 を解きます。

x = 1(ケ・コ の範囲をどちらも満たす)

シ = 1

ス,セ

<考え方>
⑴⑶の「a=b または ab=1」を使います。f(x)=g(x) 以外の解は f(x)·g(x)=1 から出ます。

(2t + 1)(3t − 1) = 1(t = 2ˣ > 0)
6t² + t − 2 = 0 → (2t − 1)(3t + 2) = 0
t = 1/2(t > 0 より t = −2/3 は不適)
2ˣ = 1/2 → x = −1
真数条件 x > −log₂3 ≒ −1.585 を満たす ○

スセ = −1

※ 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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