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。
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
③
である。
解答コ:3