大学入学共通テスト 2025年(令和7年) 本試 数学Ⅰ 第2問 [1] 解説

(1)

台形$\mathrm{ABCD}$を作図すると、図Aができる。

図A
大学入学共通テスト2025年本試 数学Ⅰ 第2問 [1]  解説図A

図Aで、四角形$\mathrm{APQD}$(黄色い四角形)は長方形だ。
よって、$\mathrm{PQ}=1$ だから、
$$ \begin{align} \mathrm{BP}+\mathrm{CQ}&=\mathrm{BC}-\mathrm{PQ}\\ &=11\class{tex_formula}{式A} \end{align} $$ である。

解答ア:1, イ:1

また、$\angle \mathrm{ABC}$($\DAIDAIMARU$の角)について考えると、
$\triangle \mathrm{ABP}$(オレンジの三角形)は直角三角形なので、
$\tan \DAIDAIMARU =\dfrac{\mathrm{A}\mathrm{P}}{\mathrm{B}\mathrm{P}}$
問題文より、
$\tan \DAIDAIMARU=\dfrac{3}{4}$

なので、
$\dfrac{\mathrm{A}\mathrm{P}}{\mathrm{B}\mathrm{P}}=\dfrac{3}{4}$
より
$3\mathrm{BP}=4\mathrm{AP}$
$\mathrm{BP}=\dfrac{4}{3}\mathrm{AP}$式B
となる。

解答ウ:4, エ:3

$\angle \mathrm{BCD}$($\SORAMARU$の角)について同様に考えると、
$\triangle \mathrm{CDQ}$(青い三角形)は直角三角形なので、
$\tan \SORAMARU=\dfrac{\mathrm{D}\mathrm{Q}}{\mathrm{C}\mathrm{Q}}$
問題文より、
$\tan \SORAMARU=2$

なので
$\dfrac{\mathrm{D}\mathrm{Q}}{\mathrm{C}\mathrm{Q}}=2$
$\mathrm{CQ}=\dfrac{1}{2}\mathrm{DQ}$式C
とかける。

式Aに式B,式Cを代入すると、
$\dfrac{4}{3}\mathrm{AP}+\dfrac{1}{2}\mathrm{DQ}=11$

$\mathrm{AP}=\mathrm{DQ}$なので、
$\dfrac{4}{3}\mathrm{AP}+\dfrac{1}{2}\mathrm{AP}=11$

これを解くと、
$8\mathrm{AP}+3\mathrm{AP}=11\times 6$
$11\mathrm{AP}=11\times 6$
$\mathrm{AP}=6$
である。

解答オ:6

これを
式Bに代入すると
$$ \begin{align} \mathrm{BP}&=\frac{4}{3}\cdot 6\\ &=8 \end{align} $$
式Cに代入すると
$$ \begin{align} \mathrm{CQ}&=\frac{1}{2}\cdot 6\\ &=3 \end{align} $$
であることが分かる。

(2)

図Aに これまでに分かったことと、点$\mathrm{R}$を書き込むと、図Bができる。

図B
大学入学共通テスト2025年本試 数学Ⅰ 第2問 [1]  解説図B

さっきと同様に $\angle \mathrm{BCR}$($\MIDORIMARU$の角)について考えると、
$\triangle \mathrm{ACP}$(緑の三角形)は直角三角形なので、
$$ \begin{align} \tan \MIDORIMARU&=\dfrac{\mathrm{A}\mathrm{P}}{\mathrm{C}\mathrm{P}}\\ &=\dfrac{6}{1+3}=\dfrac{3}{2} \end{align} $$

解答カ:3, キ:2

$\angle \mathrm{CBR}$($\AKAMARU$の角)について考えると、
$\triangle \mathrm{BDQ}$(赤い三角形)は直角三角形なので、
$$ \begin{align} \tan \AKAMARU&=\dfrac{\mathrm{D}\mathrm{Q}}{\mathrm{B}\mathrm{Q}}\\ &=\dfrac{6}{8+1}=\dfrac{2}{3} \end{align} $$

解答ク:2, ケ:3

となるから、
$\tan \MIDORIMARU=\dfrac{1}{\tan \AKAMARU}$式D
だ。

$ 90^{\circ}\pm\theta$ の三角比について復習しておくと、

復習

$\tan\left(90^{\circ}\pm\theta\right)=\mp\dfrac{1}{\tan\theta}$

だった。

よって、式Dより、
$\MIDORIMARU=90^{\circ}-\AKAMARU$
だから、
$\MIDORIMARU+\AKAMARU=90^{\circ}$
だ。

ここで、$\triangle \mathrm{BCR}$(黄色い三角形)考えると、
$\angle \mathrm{BRC}+\MIDORIMARU+\AKAMARU=180^{\circ}$
なので、
$\angle \mathrm{BRC}+90^{\circ}=180^{\circ}$
より
$\angle \mathrm{BRC}=90^{\circ}$
であることが分かる。

したがって、解答群のうちで正しいものは

である。

解答コ:3