【千葉県数学】関数トレンド対策 Vol.1「平行四辺形の構築」(石川県2025参考・オリジナル問題)

※本記事は、客観的分析のため『だ・である調』で統一しています。

千葉県公立入試の数学における最新トレンドは、「パターンB(座標を文字で置き、図形を構築する)」であることは前回の記事で解説した通りだ。

「千葉県の過去問はもう解いてしまった」 「もっとこのパターンの初見問題を練習したい」

そんな意欲ある受験生のために、習志野受験研究所では、全国の入試問題を分析し、千葉県型に再構成した「完全オリジナル問題」を作成した。

第1回は、2025年(令和7年度)石川県の問題をベースに、千葉県で頻出の誘導形式にアレンジしたものだ。 この問題を解いて、「座標で図形を作る感覚」を養ってほしい。


▼実戦トレーニング Vol.1

関数 $y=\frac{1}{2}x^2$ のグラフ上に点E, Fがあり、関数 $y=-x^2$ のグラフ上に点G, Hがある。

点E, Fの $x$ 座標はそれぞれ $4, -2$ であり、四角形EFGHは平行四辺形である。

このとき、次の(1), (2)の問いに答えなさい。

(1) 点E, Fの座標をそれぞれ求めなさい。

(2) 点Gの座標を求めなさい。


▼研究所からのヒント

いきなり答えを見る前に、まずは方針を立てよう。

  1. 座標を確定させる(誘導に乗る)(1)はサービス問題だ。まずは点Eと点Fの座標を数字で出してしまおう。
  2. 「平行移動」で考える平行四辺形ということは、向かい合う辺は平行で、長さも等しい。つまり、「点Fから点Eへの移動(右にいくつ、上にいくつ?)」と同じ動きを、「点Gから点Hへ」もしているはずだ。
  3. 文字で置く点Gの $x$ 座標を $t$ (または $g$)と置いてみよう。ヒント2を使えば、点Hの座標も $t$ で表せるはずだ。

▼ 解答と解説はこちら(クリックして表示)

【正解】

【正解】

(1) $E(4, 8), F(-2, 2)$

(2) $G \left( -\frac{7}{2}, -\frac{49}{4} \right)$

【研究所の解説】

(1) 座標を求める

関数 $y=\frac{1}{2}x^2$ 上にあるので、

  • $x=4$ のとき $y=\frac{1}{2} \times 16 = 8$ $\rightarrow E(4, 8)$
  • $x=-2$ のとき $y=\frac{1}{2} \times 4 = 2$ $\rightarrow F(-2, 2)$

(2) 平行四辺形の性質を使う

手順1:移動量を調べる(ベクトルの考え方)

点Fから点Eへ行くには、

  • $x$ 方向に $4 – (-2) = +6$
  • $y$ 方向に $8 – 2 = +6$移動している。四角形EFGHは平行四辺形なので、「点Gから点H」への移動もこれと全く同じになるはずだ。

手順2:座標を文字で置いて方程式へ

点Gは $y=-x^2$ 上にあるので、点Gの $x$ 座標を $t$ とすると、

$G(t, -t^2)$ と表せる。

ここから「$x$ に $+6$、 $y$ に $+6$」移動したのが点Hなので、

点Hの座標は $(t+6, -t^2 + 6)$ と表せる。

ところが、点Hも $y=-x^2$ 上にあるはずだ。

よって、点Hの座標をこの式に代入する。

$$-t^2 + 6 = -(t+6)^2$$

これを解くと、

$$-t^2 + 6 = -(t^2 + 12t + 36)$$

$$-t^2 + 6 = -t^2 – 12t – 36$$

$$6 = -12t – 36$$

$$12t = -42$$

$$t = -\frac{42}{12} = -\frac{7}{2}$$

よって、点Gの $y$ 座標は $-(- \frac{7}{2})^2 = -\frac{49}{4}$ となる。


本番への教訓

千葉県入試でも、「平行四辺形」や「ひし形」を作る問題は頻出だ。 その際、直線の式を出して交点を計算する…といった遠回りは命取りになる。

今回のように「座標の移動(右にいくつ、上にいくつ)」に着目し、文字を使って方程式を立てる解法(パターンB)をマスターしておこう。 これが時短と正確性を両立する、上位校合格者の解き方だ。

※本問は、石川県2025年度入試問題を参考に、習志野受験研究所で数値を変更・再構成したオリジナル問題である。


運営者より:実戦演習のススメ

この問題の元となった実際の入試問題(石川県)や、さらに多くの類題演習を行いたい場合は、当塾の授業にて配布している。 「解き方」を知るだけでなく、「自分の手で解ける」ようになるまで徹底的にトレーニングしよう。

関連記事:【千葉県数学】関数トレンド対策 Vol.2「長方形の構築」(岩手県2025参考・オリジナル問題)

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