問題文全文(内容文)：
[2]a,bは正の実数であり、$a\ne 1,b\ne 1$を満たすとする。太郎さんは
${\log }_{a}b$と${\log }_{b}a$の大小関係を調べることにした。
(1)太郎さんは次のような考察をした。
まず、${\log }_{3}9=\boxed{{\displaystyle \mathrm{ス}}}, {\log }_{9}3=\frac{1}{\boxed{{\displaystyle \mathrm{ス}}}}$である、この場合

${\log }_{3}9>{\log }_{9}3$
が成り立つ。
一方、${\log }_{\frac{1}{4}}\boxed{{\displaystyle \mathrm{セ}}}=-\frac{3}{2},{\log }_{\boxed{{\displaystyle \mathrm{セ}}}}\frac{1}{4}=-\frac{2}{3}$である。この場合

${\log }_{\frac{1}{4}}\boxed{{\displaystyle \mathrm{セ}}}<{\log }_{\boxed{{\displaystyle \mathrm{セ}}}}\frac{1}{4}$
が成り立つ。
(2)ここで
${\log }_{a}b=t \dots \mathrm{①}$
とおく。
(1)の考察をもとにして、太郎さんは次の式が成り立つと推測し、
それが正しいことを確かめることにした。
${\log }_{b}a=\frac{1}{t} \dots \mathrm{②}$
①により、$\boxed{{\displaystyle \mathrm{ソ}}}$である。このことにより$\boxed{{\displaystyle \mathrm{タ}}}$が得られ、②が
成り立つことが確かめられる。

$\boxed{{\displaystyle \mathrm{ソ}}}$の解答群
$\mathrm{⓪}{a}^k=t \mathrm{①}{a}^t=b \mathrm{②}{b}^a=t$
$\mathrm{③}{b}^t=a \mathrm{④}{t}^a=b \mathrm{⑤}{t}^b=a$

$\boxed{{\displaystyle \mathrm{タ}}}$の解答群
$\mathrm{⓪}a=t^{\frac{1}{b}} \mathrm{①}a=b^{\frac{1}{t}} \mathrm{②}b=t^{\frac{1}{a}}$
$\mathrm{③}b=a^{\frac{1}{t}} \mathrm{④}t=b^{\frac{1}{a}} \mathrm{⑤}t=a^{\frac{1}{b}}$

(3)次に、太郎さんは(2)の考察をもとにして
$t>\frac{1}{t} \dots \mathrm{③}$
を満たす実数$t(t\ne 0)$の値の範囲を求めた。
太郎さんの考察
$t>0$ならば、③の両辺にtを掛けることにより、$t^2>1$を得る。
このような$t(t>0)$の値の範囲は$1<t$である。
$t<0$ならば、③の両辺にtを掛けることにより、$t^2<1$を得る。
このような$t(t<0)$の値の範囲は$-1<t<0$である。

この考察により、③を満たす$t(t\ne 0)$の値の範囲は
$-1<t<0, 1<t$
であることが分かる。
ここで、aの値を一つ定めたとき、不等式
${\log }_{a}b>{\log }_{b}a \dots \mathrm{④}$
を満たす実数$b(b>0, b\ne 1)$の値の範囲について考える。
④を満たすbの値の範囲は$a>1$のときは$\boxed{{\displaystyle \mathrm{チ}}}$であり、
$0<a<1$のときは$\boxed{{\displaystyle \mathrm{ツ}}}$である。

$\boxed{{\displaystyle \mathrm{チ}}}$の解答群
$\mathrm{⓪}0<b<\frac{1}{a}, 1<b<a \mathrm{①}0<b<\frac{1}{a}, a<b$
$\mathrm{②}\frac{1}{a}<b<1, 1<b<a \mathrm{③}\frac{1}{a}<b<1, a<b$

$\boxed{{\displaystyle \mathrm{ツ}}}$の解答群
$\mathrm{⓪}0<b<a, 1<b<\frac{1}{a} \mathrm{①}0<b<a, \frac{1}{a}<b$
$\mathrm{②}a<b<1, 1<b<\frac{1}{a} \mathrm{③}a<b<1, \frac{1}{a}<b$

(4)$p=\frac{12}{13}, q=\frac{12}{11}, r=\frac{14}{13}$とする。
次の⓪～③のうち、正しいものは$\boxed{{\displaystyle \mathrm{テ}}}$である。

$\boxed{{\displaystyle \mathrm{テ}}}$の解答群
$\mathrm{⓪}{\log }_{p}q>{\log }_{q}p$かつ${\log }_{p}r>{\log }_{r}p$
$\mathrm{①}{\log }_{p}q>{\log }_{q}p$かつ${\log }_{p}r<{\log }_{r}p$
$\mathrm{②}{\log }_{p}q<{\log }_{q}p$かつ${\log }_{p}r>{\log }_{r}p$
$\mathrm{③}{\log }_{p}q<{\log }_{q}p$かつ${\log }_{p}r<{\log }_{r}p$

2022共通テスト数学過去問

問題文全文(内容文)：
第一問
[ 1 ] 三角関数の値の大小関係について考えよう。
(1) $x={\displaystyle \frac{\pi }{6}}$のとき$\sin x\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{ア}}}}}\sin 2x$であり、$x=\frac{2}{3}\pi$のとき$\sin x\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{イ}}}}}\sin 2x$である。
$\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{ア}}}}}$, $\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{イ}}}}}$の解答群(同じものを繰り返し選んでもよい。)
⓪＜　①=　②＞
(2) $\sin x$と$\sin 2x$の値の大小関係を詳しく調べよう。
$\sin 2x$-$\sin x$=$\sin 2x(\boxed{{\displaystyle \mathrm{ウ}}}\cos x-\boxed{{\displaystyle \mathrm{エ}}})$
であるから、$\sin 2x$-$\sin x$＞0が成り立つことは
「$\sin x$＞0かつ $\boxed{{\displaystyle \mathrm{ウ}}}\cos x-\boxed{{\displaystyle \mathrm{エ}}}>0$」... ①
「$\sin x$＜0かつ $\boxed{{\displaystyle \mathrm{ウ}}}\cos x-\boxed{{\displaystyle \mathrm{エ}}}<0$」... ②
が成り立つことと同値である。$0\leqq x\leqq 2\pi$のとき、①が成り立つようなxの値の範囲は
$0<x<{\displaystyle \frac{\pi }{\boxed{{\displaystyle \mathrm{オ}}}}}$
であり、②が成り立つようなxの値の範囲は
$\pi <x<{\displaystyle \frac{\boxed{{\displaystyle \mathrm{カ}}}}{\boxed{{\displaystyle \mathrm{キ}}}}\pi }$
である。よって、$0\leqq x\leqq 2\pi$のとき、$\sin 2x>\sin x$が成り立つようなxの値の範囲は
$0<x<{\displaystyle \frac{\pi }{\boxed{{\displaystyle \mathrm{オ}}}}, \pi <x<{\displaystyle \frac{\boxed{{\displaystyle \mathrm{カ}}}}{\boxed{{\displaystyle \mathrm{キ}}}}\pi }}$
である。
(3)$\sin 3x$と$\sin 4x$の値の大小関係を調べよう。
三角関数の加法定理を用いると、等式
$\sin (\alpha +\beta )$-$\sin (\alpha -\beta )$=$2\cos \alpha \sin \beta$...③
が得られる。$\alpha +\beta =4x$, $\alpha -\beta =3x$を満たす$\alpha$, $\beta$に対して③を用いることにより、$\sin 4x-\sin 3x>0$が成り立つことは
「$\cos \boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{ク}}}}}>0$ かつ $\sin \boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{ケ}}}}}>0$」...④
または
「$\cos \boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{ク}}}}}<0$ かつ $\sin \boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{ケ}}}}}<0$」...⑤
が成り立つことと同値であることがわかる。
$0\leqq x\leqq \pi$のとき、④,⑤により、$\sin 4x$＞$\sin 3x$が成り立つようなxの値の範囲は
$0\leqq x\leqq {\displaystyle \frac{\pi }{\boxed{{\displaystyle \mathrm{コ}}}}}$, ${\displaystyle \frac{\boxed{{\displaystyle \mathrm{サ}}}}{\boxed{{\displaystyle \mathrm{シ}}}}\pi <x<\frac{\boxed{{\displaystyle \mathrm{ス}}}}{\boxed{{\displaystyle \mathrm{セ}}}}\pi }$
である。
$\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{ク}}}}}$,　$\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{ケ}}}}}$の解答群(同じものを繰り返し選んでもよい。)
⓪0　①x　②2x　③3x
④4x　⑤5x　⑥6x　⑦$\frac{x}{2}$　
⑧$\frac{3}{2}x$　⑨$\frac{5}{2}x$　ⓐ$\frac{7}{2}x$　ⓑ$\frac{9}{2}x$
(4)(2), (3)の考察から、$0\leqq x\leqq \pi$のとき、$\sin 3x>\sin 4x>\sin 2x$が成り立つようなxの値の範囲は
${\displaystyle \frac{\pi }{\boxed{{\displaystyle \mathrm{コ}}}}}$ $<$ ${\displaystyle \frac{\pi }{\boxed{{\displaystyle \mathrm{ソ}}}}}$,　${\displaystyle \frac{\boxed{{\displaystyle \mathrm{ス}}}}{\boxed{{\displaystyle \mathrm{セ}}}}\pi <x<\frac{\boxed{{\displaystyle \mathrm{タ}}}}{\boxed{{\displaystyle \mathrm{チ}}}}\pi }$
であることがわかる。
[ 2 ]
(1)$a>0$,　$a\ne 1$,　$b>0$のとき、${\log }_{a}b=x$とおくと、$\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{ツ}}}}}$が成り立つ。
$\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{ツ}}}}}$の解答群
⓪$x^a=b$　①$x^b=a$　②$a^x=b$
③$b^x=a$　④$a^b=x$　⑤$b^a=x$
(2)様々な対数の値が有理数か無理数かについて考えよう。
(i)${\log }_{5}25=\boxed{{\displaystyle \mathrm{テ}}}$,　${\log }_{9}27={\displaystyle \frac{\boxed{{\displaystyle \mathrm{ト}}}}{\boxed{{\displaystyle \mathrm{ナ}}}}}$であり、どちらも有理数である。
(ii)${\log }_{2}3$が有理数と無理数のどちらかであるかを考えよう。
${\log }_{2}3$が有理数であると仮定すると、${\log }_{2}3$＞0であるので、二つの自然数p, qを用いて${\log }_{2}3={\displaystyle \frac{p}{q}}$と表すことができる。このとき、(1)により${\log }_{2}3={\displaystyle \frac{p}{q}}$は$\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{ニ}}}}}$と変形できる。いま、2は偶数であり3は奇数であるので、$\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{ニ}}}}}$を満たす自然数p, qは存在しない。
したがって、${\log }_{2}3$は無理数であることがわかる。
(iii)a, bを2以上の自然数とするとき、(ii)と同様に考えると、「$\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{ヌ}}}}}$ならば${\log }_{a}b$は常に無理数である」ことがわかる。
$\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{ヌ}}}}}$の解答群
⓪aが偶数　①bが偶数　②aが奇数　
③bが奇数　④aとbがともに偶数、またはaとbがともに奇数　⑤aとbのいずれか一方が偶数で、もう一方が奇数

2023共通テスト過去問

問題文全文(内容文)：
$\boxed{{\displaystyle 1}}$[1](1)次の問題Aについて考えよう。
問題A　関数$y=\sin \theta +\sqrt{3}\cos \theta (0\leqq \theta \leqq \frac{\pi }{2})$の最大値を求めよ。

$\sin \frac{\pi }{\boxed{{\displaystyle \mathrm{ア}}}}=\frac{\sqrt{3}}{2}, \cos \frac{\pi }{\boxed{{\displaystyle \mathrm{ア}}}}=\frac{1}{2}$　であるから、三角関数の合成により
$y=\boxed{{\displaystyle \mathrm{イ}}}\sin (\theta +\frac{\pi }{\boxed{{\displaystyle \mathrm{ア}}}})$
と変形できる。よって、yは$\theta =\frac{\pi }{\boxed{{\displaystyle \mathrm{ウ}}}}$で最大値$\boxed{{\displaystyle \mathrm{エ}}}$をとる。

(2)pを定数とし、次の問題Bについて考えよう。
問題B　関数$y=\sin \theta +p\cos \theta (0\leqq \theta \leqq \frac{\pi }{2})$の最大値を求めよ。
$(\text{i})p=0$のとき、yは$\theta =\frac{\pi }{\boxed{{\displaystyle \mathrm{オ}}}}$で最大値$\boxed{{\displaystyle \mathrm{カ}}}$をとる。

$(\text{ii})p>0$のときは、加法定理$\cos (\theta -\alpha )=\cos \theta \cos \alpha +\sin \theta \sin \alpha$を用いると
$y=\sin \theta +p\cos \theta =\sqrt{\boxed{{\displaystyle \mathrm{キ}}}}\cos (\theta -\alpha )$

と表すことができる。ただし$\alpha \mathrm{は}\sin \alpha =\frac{\boxed{{\displaystyle \mathrm{ク}}}}{\sqrt{\boxed{{\displaystyle \mathrm{キ}}}}}, \cos \alpha =\frac{\boxed{{\displaystyle \mathrm{ケ}}}}{\sqrt{\boxed{{\displaystyle \mathrm{キ}}}}}, 0<\alpha <\frac{\pi }{2}$

を満たすものとする。このとき、yは$\theta =\boxed{{\displaystyle \mathrm{コ}}}$で最大値$\sqrt{\boxed{{\displaystyle \mathrm{サ}}}}$をとる。

$(\text{iii})p<0$のとき、$y$は$\theta =\boxed{{\displaystyle \mathrm{シ}}}$で最大値$\sqrt{\boxed{{\displaystyle \mathrm{ス}}}}$をとる。

$\boxed{{\displaystyle \mathrm{キ}}}～\boxed{{\displaystyle \mathrm{ケ}}}、\boxed{{\displaystyle \mathrm{サ}}}、\boxed{{\displaystyle \mathrm{ス}}}$の解答群
⓪-1　　　①1　　　②-p　　　③p　　　\
④1-p　　　⑤1+p　　　⑥-p^2　　　⑦p^2　　　⑧1-p^2　　　\
⑨1+p^2　　　ⓐ(1-p)^2　　　ⓑ(1+p^2)　　　\

$\boxed{{\displaystyle \mathrm{コ}}}、\boxed{{\displaystyle \mathrm{シ}}}$の解答群
⓪$0$　　　　①$\alpha$　　　　②$\frac{\pi }{2}$

2021共通テスト数学過去問

問題文全文(内容文)：
2022年度大学入試共通テストの平均点が発表された。
数学ⅠAは37.96点と前年差マイナス19.72点。
数学ⅡBは43.06点と前年差マイナス16.87点。

この難化する共通テストにどう立ち向かっていけばいいのか、プロ講師が薦める対策・勉強法とは！

問題文全文(内容文)：
第3問
以下の問題を解答するにあたっては、必要に応じて43ページの正規分布表を用いてもよい。
(1)ある生産地で生産されるピーマン全体を母集団とし、この母集団におけるピーマン1個の重さ(単位はg)を表す確率変数をXとする。mとσを正の実数とし、Xは正規分布N(m, ${\sigma }^2$)に従うとする。
(i)この母集団から1個のピーマンを無作為に抽出したとき、重さがm g以上である確率P(X≧m)は
P(X≧m)=P$(\frac{X-m}{\sigma }\geqq \boxed{{\displaystyle \mathrm{ア}}})$=$\frac{\boxed{{\displaystyle \mathrm{イ}}}}{\boxed{{\displaystyle \mathrm{ウ}}}}$
である。
(ii)母集団から無作為に抽出された大きさnの標本$X_1$, $X_2$, ..., $X_n$の標本平均を$\overline{X}$とする。$\overline{X}$の平均(期待値)と標準偏差はそれぞれ
E($\overline{X}$)=$\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{エ}}}}}$,　σ($\overline{X}$)=$\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{オ}}}}}$
となる。
n=400,　標本平均が30.0g,　標本の標準偏差が3.6gのとき、mの信頼度90%の信頼区間を次の方針で求めよう。
方針：Zを標準正規分布N(0,1)に従う確率変数として、P($-z_0\leqq Z\leqq z_0$)=0.901 となる$z_0$を正規分布表から求める。この$z_0$を用いるとmの信頼度90.1%の信頼区間が求められるが、これを信頼度90%の信頼区間とみなして考える。
方針において、$z_0$=$\boxed{{\displaystyle \mathrm{カ}}}$.$\boxed{{\displaystyle \mathrm{キ}\mathrm{ク}}}$である。
一般に、標本の大きさnが大きいときには、母標準偏差の代わりに、標本の標準偏差を用いてよいことが知られている。n=400は十分に大きいので、方針に基づくと、mの信頼度90%の信頼区間は$\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{ケ}}}}}$となる。
$\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{エ}}}}}, \boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{オ}}}}}$の解答群(同じものを繰り返し選んでもよい。)
⓪σ　①${\sigma }^2$　②$\frac{\sigma }{\sqrt{n}}$　③$\frac{{\sigma }^2}{n}$
④m　⑤2m　⑥$m^2$　⑦$\sqrt{m}$　
⑧$\frac{\sigma }{n}$　⑨$n\sigma$ⓐ$nm$　ⓑ$\frac{m}{n}$
$\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{ケ}}}}}$については、最も適当なものを、次の⓪～⑤のうちから一つ選べ。
⓪28.6≦m≦31.4　①28.7≦m≦31.3　②28.9≦m≦31.1　
③29.6≦m≦30.4　④29.7≦m≦30.3　⑤29.9≦m≦30.1
(2)(1)の確率変数Xにおいて、m=30.0, σ=3.6とした母集団から無作為にピーマンを1個ずつ抽出し、ピーマン2個を1組にしたものを袋に入れていく。このようにしてピーマン2個を1組にしたものを25袋作る。その際、1袋ずつの重さの分数を小さくするために、次のピーマン分類法を考える。
ピーマン分類法：無作為に抽出したいくつかのピーマンについて、重さが30.0g以下のときをSサイズ、30.0gを超えるときはLサイズと分類する。そして、分類されたピーマンからSサイズとLサイズのピーマンを一つずつ選び、ピーマン2個を1組とした袋を作る。
(i)ピーマンを無作為に50個抽出した時、ピーマン分類法で25袋作ることができる確率$p_0$を考えよう。無作為に1個抽出したピーマンがSサイズである確率は$\frac{\boxed{{\displaystyle \mathrm{コ}}}}{\boxed{{\displaystyle \mathrm{サ}}}}$である。ピーマンを無作為に50個抽出したときのSサイズのピーマンの個数を表す確率変数を$U_0$とすると、$U_0$は二項分布$B(50,\frac{\boxed{{\displaystyle \mathrm{コ}}}}{\boxed{{\displaystyle \mathrm{サ}}}})$に従うので
$p_0$=${}_{50}{C}_{\boxed{{\displaystyle \mathrm{シ}\mathrm{ス}}}}\times {\left(\frac{\boxed{{\displaystyle \mathrm{コ}}}}{\boxed{{\displaystyle \mathrm{サ}}}}\right)}^{\boxed{{\displaystyle \mathrm{シ}\mathrm{ス}}}}\times {(1-\frac{\boxed{{\displaystyle \mathrm{コ}}}}{\boxed{{\displaystyle \mathrm{サ}}}})}^{50-\boxed{{\displaystyle \mathrm{シ}\mathrm{ス}}}}$
となる。
$p_0$を計算すると、$p_0$=0.1122...となることから、ピーマンを無作為に50個抽出したとき、25袋作ることができる確率は0.11程度とわかる。
(ii)ピーマン分類法で25袋作ることができる確率が0.95以上となるようなピーマンの個数を考えよう。
kを自然数とし、ピーマンを無作為に(50+k)個抽出したとき、Sサイズのピーマンの個数を表す確率変数を$U_k$とすると、$U_k$は二項分布$B(50+k,\frac{\boxed{{\displaystyle \mathrm{コ}}}}{\boxed{{\displaystyle \mathrm{サ}}}})$に従う。
(50+k)は十分に大きいので、$U_k$は近似的に正規分布$N(\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{セ}}}}},\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{ソ}}}}})$に従い、$Y=\frac{U_k-\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{セ}}}}}}{\sqrt{\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{ソ}}}}}}}$とすると、Yは近似的に標準正規分布N(0,1)に従う。
よって、ピーマン分類法で、25袋作ることができる確率を$p_k$とすると
$p_k$=$P(25\leqq U_k\leqq 25+k)$=$P(-\frac{\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{タ}}}}}}{\sqrt{50+k}}\leqq Y\leqq \frac{\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{タ}}}}}}{\sqrt{50+k}})$
となる。
$\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{タ}}}}}$=a, $\sqrt{50+k}$=$\beta$とおく。
$p_k$≧0.95になるような$\frac{\alpha }{\beta }$について、正規分布表から$\frac{\alpha }{\beta }$≧1.96を満たせばよいことが分かる。ここでは
$\frac{\alpha }{\beta }$≧2　...①
を満たす自然数kを考えることとする。①の両辺は正であるから、${\alpha }^2$≧4${\beta }^2$を満たす最小のkを$k_0$とすると、$k_0$=$\boxed{{\displaystyle \mathrm{チ}\mathrm{ツ}}}$であることがわかる。ただし、$\boxed{{\displaystyle \mathrm{チ}\mathrm{ツ}}}$の計算においては、$\sqrt{51}=7.14$を用いてもよい。
したがって、少なくとも(50+$\boxed{{\displaystyle \mathrm{チ}\mathrm{ツ}}}$)個のピーマンを抽出しておけば、ピーマン分類法で25袋作ることができる確率は0.95以上となる。
$\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{セ}}}}}$～$\boxed{{\displaystyle \boxed{{\displaystyle \mathrm{タ}}}}}$の解答群(同じものを繰り返し選んでもよい。)
⓪k　①2k　②3k　③$\frac{50+k}{2}$
④$\frac{25+k}{2}$　⑤25+k　⑥$\frac{\sqrt{50+k}}{2}$　⑦$\frac{50+k}{4}$

2023共通テスト過去問