巣鴨高等学校 入試対策
2014年度「巣鴨高等学校の数学」
攻略のための学習方法
単純な計算問題や教科書レベルの問題集の演習だけでは、巣鴨高校の問題には歯が立たないであろう。
大問1(1)などは、有理数(整数)と無理数がからんだ計算問題で、a、bが整数であるという条件から瞬間的にある条件が浮かんでこなければいけない。つまり、有理数(整数)部分=0かつ無理数部分=0という条件である。この計算問題などは、通常の単純な計算問題とはだいぶ趣を異にしている。等式の性質と有理数と無理数の等式が0(ゼロ)になるときの条件設定ができるかどうかである。
また、三角形の平面図形に関して、線分の長さを求める問題が2題出されている。
まずは、補助線を引く。図形の中に、色々な形の図形が混在している場合に、どの図形に着目して考えを進めるかは極めて重要である。ここで方向性を見誤ると徐々に傷口が広がってゆき、取り返しのつかないことになってしまう。したがって、平面図形(特に三角形)に関する問題では、折り返し、線対称・点対称、などの状況をしっかり把握することである。その上で、折り返しや対称移動でどのような事柄が言えるのかということをしっかり把握できるかどうかである。把握できるためにも原理を根本から理解することが大事。
数学は一生懸命勉強しているのに、試験の点数が伸びないのはどうしてだろう、と悩んでいる受験生も多いのではないかと思う。そのような受験生の大部分は、数学の解法を「目」だけで追いかけて「理解」したつもりになっているケースが多い。
数学を上達させようと思ったならば、必ず「えんぴつ」を持って「紙」に自分の考え方を書き出し、解答に至るプロセスを自分なりに書き出してみることである。途中で矛盾が生じたり、結果が思ってもない数字になったり様々であろう。そのような試行錯誤を経て学力は着実に伸びる。数学的センス(正解を導くための見通しの良さ)も深まることは間違いない。えんぴつで自分の考えを紙の上に書き出してみて初めて、矛盾点や飛躍・論理破綻が見えてくる。難関校の数学の問題は概ねそのような勉強のやり方が効果的であろう。
そのような試行錯誤を繰り返す勉強方法は、人によっては遠回りのような、即効性のない学習方法に聞こえるかもしれない。しかし、考えて欲しいのは「我々が真に目指している」のは「真の学力」である。そして、真の学力とは少々目先(数値であったり図形の向き)を変えられても、微動だにしない「骨太」の学力である。この学力が身につき、確立されれば少々の問題は即座に解けるはずである。
大事なのは、日頃から「自分の頭で考え」、「自分の手で書く」という作業を決して手を抜くことなく、ひた向きに努力し続けることができるかどうかである。
また、巣鴨高校のような上位校における数学の入試問題では、関数は外せないであろう。放物線に直線が2点で交わっているという事実から、一体何が言えるのか。速攻で、連立方程式を考えその方程式が( )2=0とおけるか否かが、正解か否かを大きく分ける。
また、座標軸平面では、幾何の領域における問題を様々な形で出題可能である。相似、合同、線分比や回転体の体積等は設問の条件次第で無限と言っていいほど問題は作問可能である。
したがって、どのような条件の下で問題が出題されようが、問題の本質をしっかり読み取り、問われている事柄を理解し、あてはめる原理を特定し手際よく解答を導き出すのである。
場合の数・確率も最重要分野である。問題になると順列なのか組合せなのかを混同してしまう受験生も少なくない。コインを使った裏表に関する問題。サイコロを使った目の出方に関する問題等々。基本的な場合の数に関する問題演習はしっかり行い、与えられた条件が、「順列(役割や順番が決められている)」なのか「組合せ(役割・順番が未定である)」であるかをはっきりと間違えなく見極め、正解へたどり着ける学力が本番入試での「場合の数・確率」の完答へつながっていくのである。
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2014年度「巣鴨高等学校の数学」の
攻略ポイント
特徴と時間配分
大問1は小問集合問題である。各設問は、見通しを立て作業を始めないと時間が足りなくなってしまう。正しい方向性で「解法へのビジョン」が立てられるように。
大問2は組合せと確率。落ち着いて、与えられた条件を整理してA、B、C、D、Eの5チームの組合せを考える。
大問3は1次関数と2次関数の融合問題。一件見慣れた問題であるが、与えられた条件をよく吟味し、解法のための点の座標の表し方などに工夫が必要。
大問4は平面図形(三角形)の問題。幾何の問題は、補助線を引き、与えられた図形の中に正解に至るために必要な図形を的確に見つけ出せるかどうかで、得点できるか否かが決まる。
大問5は立体(球)に関する問題。得意とする受験生と不得意とする受験生に明確に分かれるような問題である。立体図形(3次元)を平面(2次元)で考察するためにはどうすればよいか。次項以降で詳細に話そう。
【大問1】小問集合問題
- 時間配分:8分
(1)解答時間0.5分。一見して解法の方針が立てづらかった受験生も多かったのではないだろうか。条件は、a、bが整数であること。左辺に全て移項し整数部分と無理数部分との和が0になるということより、a、bについての連立方程式を考える。
(2)解答時間1分。A+15、B+39を分子・分母とする分数を考え、分数Qと等号でつないで比例式を考える。
(3)解答時間2分。箱A、B、Cに入るカードの枚数をそれぞれa枚、b枚、c枚とし、a+b+c=4という等式に基づき、a=0、a=1、a=2、a=3、a=4でそれぞれの場合を考える。
(4)解答時間2分。円に内接する四角形の条件、中心角と円周角、EFはBCの中点を第三点とする正三角形の一辺であることに注目。
【大問2】組合せと確率
- 時間配分:7分
5チームをA、B、C、D、Eとして具体的にシミュレーションを行なう。
(1)、(2)、(3)ともに、あわてずに手際よくA~Eを使って各設問の条件に合う組み合わせを考える。解答時間は各1.5分、2.5分、3分。
【大問3】放物線と直線
- 時間配分:8分
(1)解答時間1分。直線の式(1次方程式)と放物線の式(2次方程式)とを連立して解く。
(2)解答時間3分。y=x+bとし、平行条件で式を一つ、また放物線との連立方程式で作りだしたxの2次方程式が重解を持つということが条件を満足することである。
(3)解答時間4分。D(d、d2)、E(e、e2)とおき、直線lの傾きが1であることより条件整理を行う。また、DEの中点が直線l上に存在することより、dとeの関係式が導き出せる。
【大問4】平面図形(三角形)
- 時間配分:9分
平面図形で三角形の問題。
(1)解答時間1分。MはBCの中点より、BM=3。内角の一つの二等分線と対辺を内分する比の法則より、AB:AC=BD:DC=5:4。よって、BD=10/3。したがって、MD=BD−BM。
(2)解答時間4分。CEと平行なMを通る直線を考える。BM:MC=1:1を連動させる(平行線と線分比の考え方)。
(3)解答時間4分。△MED∽△MAC。(2)で求めた比を使って、DE:CA=MD:MC=1:9となる。
【大問5】空間図形
- 時間配分:13分
上位校では必須分野としてしっかり事前に演習を繰り返しておくこと。
空間の切り口の問題や平面図形の定理をどうやって持ち込んで、正解へたどり着くかを自分の形をしっかりと確立することが大切である。特に、イメージを湧かせられるかが大事なので、立体を回転させたらどうなるかということを日頃から考える癖をつけること。
(1)の(ⅰ)は解答時間2分。球の切り口における正三角形である△ABCにおいて一つの頂点から対辺へ下した垂線でできる直角三角形における各辺の比を求めることに気が付くかがポイント。(ⅱ)は解答時間3分。球体を切った真横から見た図を想像し、球の中心と切り口の平面に下した垂線と球の半径とを結んでできる直角三角形において、三平方の定理を用いて考察する。
(2)解答時間8分。与えられた条件より見取り図をかき、3方向(上・正面・横)からのイメージをしっかりつかむこと。その上で、求める面積であるS’を分割して求める。
攻略ポイント
全体的に、単純なスキル演習だけでは対応が難しい問題が散見される。
もちろん、スキル演習に重きを置かなくともよい、と言っているのではない。地道な日頃の基本問題・標準問題の演習は、軽視してはいけない。その上で、何をやれば、またどのような数学的視点を持てば合格できる得点を獲得することが可能となるのか。
一言で言えば、数学の原理・原則をしっかり理解しよう、ということである。つまり、公式や定理を道具として暗記しているだけではなく、「なぜ、そのような結論(公式・定理)が導き出されたのか」という疑問を抱きながら、勉強にあたって欲しい。そして、そのような学習姿勢を身に付けたうえで、幾何(平面図形・空間図形)、関数(1次関数・2次関数)、整式の性質や計算問題(単純な四則演算ではない計算問題)は要チェックである。