【東京都】令和6年度/2024年度入学者高校入試選抜試験:数学の解説

東京都の2024年3月実施の令和6年度(2024年度)入学者の公立高校入試問題の解説をしています。
受験勉強において、過去問を解くことはとても効果的な勉強法です。ぜひ、受験までに一度挑戦し、問題の傾向を掴んでおきましょう。合わせて、対策などをたてられるととても良いですね。
また、過去問で苦手な点が見つかった場合は、そこを中心に試験日当日までにしっかりと対策しておきましょう。

大問1 小問集合

問題文

次の各問いに答えよ。

問1

\(-6^2 × \displaystyle \frac{1}{9} -4\) を計算せよ。

問2

\(2a+b-\displaystyle \frac{5a-b}{3}\) を計算せよ。

問3

\((\sqrt{7}-1)(2\sqrt{7}+6)\) を計算せよ。

問4

一次方程式 \(2x-8 = -x+4\) を解け。

問5

連立方程式 \(\displaystyle \begin{cases} 5x + 7y = 9 \\ 3x + 4y = 6 \end{cases}\) を解け。

問6

二次方程式\( (x-8)^2 = 1\) を解け。

問7

右の図1は,ある中学校第2学年の,A組,B組,C組それぞれ生徒37人のハンドボール投げの記録を箱ひげ図に表したものである。
図1から読み取れることとして正しいものを,次のア〜エのうちから選び,記号で答えよ。

ア A組,B組,C組のいずれの組にも,記録が30m を上回った生徒がいる。
イ A組,B組,C組の中で,最も遠くまで投げた生徒がいる組はC組である。
ウ A組,B組,C組のいずれの組にも,記録が 15m の生徒はいない。
エ A組,B組,C組の中で,四分位範囲が最も小さいのはB組である。

問8

次の[ ]の中の「あ」「い」に当てはまる数字をそれぞれ答えよ。

右の図2で,点Oは,線分ABを直径とする円の中心であり,3点C,D,Eは円Oの周上にある点である。
5点A,B,C,D,Eは,右の図 2 のように,A,D,B,E,Cの順に並んでおり,互いに一致しない。
点Bと点E,点Cと点D,点Dと点Eをそれぞれ結ぶ。
線分CDが円Oの直径,\(\stackrel{\frown}{AC}\)=\(\displaystyle \frac{2}{5}\)\(\stackrel{\frown}{AB}\)のとき,xで示した∠BEDの大きさは,[あい]度である。

問9

右の図 3 で,四角形ABCDは,∠BADが鈍角の四角形である。
解答欄に示した図をもとにして,四角形ABCDの辺上にあり,辺ABと辺ADまでの距離が等しい点Pを,定規とコンパスを用いて作図によって求め,点Pの位置を示す文字Pも書け。

ただし,作図に用いた線は消さないでおくこと。

解答・解説

問1 $-8$

計算の順序を間違えないようにしましょう。
$-6\times6\times\frac{1}{9}-4=-4-4=-8$

問2 $\frac{a+2b}{3}$

通分をしてから求めます。
$\frac{3(2a+b)-(5a+b)}{3}=\frac{6a+3b-5a-b}{3}$

問3 $1+5\sqrt{7}$

展開をして求めます。
$7+6\sqrt{7}-\sqrt{7}-6=1+5\sqrt{7}$

問4 $x=4$

$3x=12$
$x=4$

問5 $x=6,y=-3$

1つ目の式に4を掛け、2つ目の式に7を掛けて、加減法で求めます。

問6 $\frac{9 \pm \sqrt{53}}{2}$

平方根の解き方を行います。
$(x-8)=\pm\sqrt{1}$
$x=7,9$

問7 エ

ア:C組には30mを上回った生徒はいません。
イ:最も遠くまで投げた生徒がいるのはB組です。
ウ:A組に15mの生徒がいるので不適です。

問8 【あ】3 【い】6

まず、弧ACは2/5弧ABとあり、弧ABは半径なので、中心角は180°です。
よって。$∠AOC=180\times\frac{2}{5}=72°$です。
対頂角は等しいので、∠BOD=∠AOC=72°
∠BEDは∠BODの円周角なので、$∠BED=\frac{1}{2}∠BOD=36°$

問9 回答略

大問2 証明問題

Sさんのクラスでは、先生が示した問題をみんなで考えた。次の各問に答えよ。

問題文

 [先生が示した問題]

a,b を正の数とする。
右の図 1 で,△ABCは,∠BAC=90°,AB= a cm,AC= b cm の直角三角形である。
右の図 2 に示した四角形AEDCは,図 1 において,辺BCをBの方向に延ばした直線上にありBC=BDとなる点をDとし,△ABCを頂点Bが点Dに一致するように平行移動させたとき,頂点Aが移動した点をEとし,頂点Aと点E,点Dと点Eをそれぞれ結んでできた台形である。

四角形AEDCの面積は,△ABCの面積の何倍か求めなさい。

問1

次の[ ]の中の「う」に当てはまる数字を答えよ。
[先生が示した問題]で,四角形AEDCの面積は,△ABCの面積の[う ]倍である。

Sさんのグループは、[先生が示した問題]をもとにして、次の問題を作った。

[Sさんのグループが作った問題]

a,b,x を正の数とする。
右の図 3 に示した四角形AGHCは,図 1 において,辺ABをBの方向に延ばした直線上にある点をFとし,△ABCを頂点Aが点Fに一致するように平行移動させたとき,頂点Bが移動した点をG,頂点Cが移動した点をHとし,頂点Cと点H,点Gと点Hをそれぞれ結んでできた台形である。
右の図 4 に示した四角形ABJKは,図 1 において,辺ACをCの方向に延ばした直線上にある点をIとし,△ABCを頂点Aが点Iに一致するように平行移動させたとき,頂点Bが移動した点をJ,頂点Cが移動した点をKとし,頂点Bと点J,点Jと点Kをそれぞれ結んでできた台形である。
図 3 において,線分AFの長さが辺ABの長さの x 倍となるときの四角形AGHCの面積と,図 4 において,線分AIの長さが辺ACの長さの x 倍となるときの四角形ABJKの面積が等しくなることを確かめてみよう。

問2

 [Sさんのグループが作った問題]で,四角形AGHCの面積と四角形ABJKの面積を,それぞれ a,b,x を用いた式で表し,四角形AGHCの面積と四角形ABJKの面積が等しくなることを証明せよ。

解答・解説

問1 【う】3

BEを結ぶと△ABC≡△ABE≡△EDBだとわかるので、3倍となります。

問2 下記参照

四角形AGHCは、上底がaxcm,下底が(ax+a)cm,高さがbcmの台形下底が(ax+a)cm,高さがbcmの台形だから、四角形AGHCの面積は
${ax+(ax+a)}\times b\times\frac{1}{2}=\frac{1}{2}ab(2x+1)$…➀
四角形ABJKは、上底がbxcm,下底が(bx+b)cm,高さがacmの台形だから、四角形ABJKの面積は
${bx+(bx+b)}\times a\times\frac{1}{2}=\frac{1}{2}ab(2x+1)$…②
➀、 ➁より、四角形AGHCの面積と四角形ABJKの面積は等しい。

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大問3 一次関数

問題文

右の図1で、点Oは原点、曲線lは関数 \(\displaystyle y = \frac{1}{4}x^2 \) のグラフを表している。

点Aは曲線 l 上にあり,x 座標は-6である。曲線 l 上にある点をPとする。
次の各問に答えよ。

問1

次の[①]と[②]に当てはまる数を,下のア〜クのうちからそれぞれ選び,記号で答えよ。
点Pの x 座標を a,y 座標を b とする。
a のとる値の範囲が−3≦ a ≦1のとき,b のとる値の範囲は,
[①]≦ b ≦ [②]
である。

\(-\displaystyle\frac{9}{4}\)
\(-\displaystyle\frac{3}{2}\)
\(-\displaystyle\frac{3}{4}\)
\(0\)
\(\displaystyle\frac{1}{4}\)
\(\displaystyle\frac{1}{2}\)
\(\displaystyle\frac{3}{2}\)
\(\displaystyle\frac{9}{4}\)

問2


次の[③]と[④]に当てはまる数を,下のア〜エのうちからそれぞれ選び,記号で答えよ。
右の図 2 は,図 1 において,x 座標が点Pの x 座標と等しく,y 座標が点Pの y 座標より4大きい点をQとした場合を表している。
点Pの x 座標が2のとき,2点A,Qを通る直線の式は,
y= [③] x + [④]
である。

[③]

\(2\)
\(\displaystyle\frac{1}{2}\)
\(-\displaystyle\frac{1}{2}\)
\(-2\)

[④]

\(6\)
\(5\)
\(4\)
\(1\)

問3

図 2 において,点Pの x 座標が3より大きい数であるとき,点Qを通り傾き\(\displaystyle\frac{1}{2}\)の直線を引き,y 軸との交点をRとし,点Oと点A,点Aと点R,点Pと点Q,点Pと点Rをそれぞれ結んだ場合を考える。
△AORの面積が△PQRの面積の3倍になるとき,点Pの x 座標を求めよ。

解答・解説

問1 ➀エ ➁ク

aの範囲が原点をまたぐので、bの最小値は0だと分かります。
また、最大値は絶対値の大きい方になるので、$b=\frac{1}{4}\times(-3)^2\frac{9}{4}=$
となります。

問2 ➂ウ ➃ア

2点A,Qの座標を求めて連立方程式を解くことで求めることができます。
点Aはx=-6を通るので、$y=\frac{1}{4}\times(-6)^2=9$よって、点A(-6,9)です。
点Qはx=2であり、y座標は点Pよりも4大きいとしているので、点Pの座標は(2,1)より、点Q(2,5)です。
これらをy=ax+bに代入してとくと、(a,b)=(-1/2,6)となるので、式は$y=-\frac{1}{2}x+6$となります。

問3 8

求めるべきPのx座標をtとすると、点Pと点Qは
$P(t,\frac{1}{4}t^2) Q(t,\frac{1}{4}t^2+4)$と表せるので、
△PQRの面積は2t、△AORの面積は6tです。
よって、RO=2tと分かります。
Rから右へ垂線を引いて足をSとします。
QRの傾きは1/2、よって、QS=1/2t
Qのy座標は、2t+1/2t=5/2tです。
Qのy座標で方程式を立てると
$\frac{1}{4}t^2+4=\frac{5}{2}t$
$t^2-10t+16=0$
$(t-2)(t-8)=0$
t>3なので、$t=8$となります。

大問4 平面図形

問題文

右の図1で,四角形ABCDは,AB<ADの長方形である。
辺BCの中点をMとする。
点Pは,線分CM上にある点で,頂点C,点Mのいずれにも一致しない。
頂点Aと点Mを結び,点Pを通り線分AMに平行な直線を引き,辺ADとの交点をQとする。
点Mと点Qを結ぶ。

次の各問に答えよ。

問1

図 1 において,AB=BM,∠AQM= a °とするとき,∠MQPの大きさを表す式を,次のア〜エのうちから選び,記号で答えよ。

ア (180 – a)度
イ (135 – a)度
ウ (a – 90)度
エ (a – 45)度

問2

右の図2は、図1において、頂点Bと頂点Dを結び,線分BDと,線分AM,線分MQ,線分PQとの交点をそれぞれR,S,Tとした場合を表している。
次の①、②に答えよ。

① △BMR ∽ △DQT であることを証明せよ。

② 次のの中の「う」「 え」に当てはまる数字をそれぞれ答えよ。図2において、線分ARと線分BQとの交点をS、点Oと点Rを結び、
線分BQと線分ORとの交点をTとした場合を考える。AP=2OPのとき,△RSTの面積は,四角形AORQの面積の

次の[ ]の中の「え」「お」「か」に当てはまる数字をそれぞれ答えよ。
図 2 において,MP:PC= 3:1のとき,線分STの長さと線分BDの長さの比を最も簡単な整数の比で表すと,ST:BD=[え]: [おか] である。

解答・解説

問1 イ

AB=BM、∠ABM=90°より、△ABMは直角二等辺三角形だと分かるので
∠BAM=∠MAQ=45°
AM//QPの同位角で、∠PQD=a
∠MQP=180-(45+a)=135-aが答えとなります。

問2 ①下記参照 ②【え】5【お】3【か】6


△BMRと△DQTにおいて
BM//QDより、平行線の錯角は等しいので
∠MBR=∠QDT…➀
対頂角は等しいので
∠BRM=∠DRA…②
AM//QPより、平行線の同位角は等しいので
∠DRA=∠DTQ…③
➁、➂より
∠BRM=∠DTQ…④
➀、➃より、2組の角がそれぞれ等しいので
△BMR∽△DQT


MP:PC=3:1
MはBCの中点なので、BM=4
平行四角形AMPQの大変からAQ=3、QD=5
△BMR∽△DQTから、RM:TQ=4:5
△SRM∽△STQより、RS:ST=4:5
△ARD∽△QTDより、RD=$9\times\frac{8}{3}=24$
△ARD∽△MBRより、BD=$24\times\frac{12}{8}=36$
これらより、ST:BD=5:36

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大問5 空間図形

問題文

右の図に示した立体ABC-DEFは,
AB=AD=6cm,AC=BC=5cm,
∠BAD=∠CAD=90°の三角柱である。

辺CF上にあり,頂点C,頂点Fのいずれにも一致しない点をPとする。

次の各問に答えよ。

問1

次の[  ]の中の「き」「く」に当てはまる数字をそれぞれ答えよ。

線分ABの中点をMとし,点Mと点Pを結んだ場合を考える。
∠BMPの大きさは,[きく]度である。

問2

次の の中の「け」「こ」に当てはまる数字をそれぞれ答えよ。

頂点Aと点P,頂点Bと点P,頂点Dと点P,頂点Eと点Pをそれぞれ結んだ場合を考える。

立体P-ADEBの体積は,[けこ]cm³である。

解答・解説

問1 【き】9 【く】0

△ABCは二等辺三角形です。
Mは底辺ABの中点なので、AB⊥CM
Mの真下をNとすると、BM⊥面MNFC
Pは面MNFC上の点なので、∠BMP=90°です。

問2 【け】4 【こ】8

CF//面ADEBより、P-ADEBをC-ADEBに等積変形します。
△AMCが3:4:5の直角三角形でCM=4cm
C-ADEBの体積は、底面ADEB×高さCM÷3
$6\times6\times4\div3=48cm^3$

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