※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)
好評の「千葉県型・数学厳選トレーニング」、第2弾を公開する。
前回は「平行四辺形」だったが、今回は「長方形(正方形)」を作るパターンだ。
千葉県入試では、2022年に「長方形」、2023年に「正方形」を作る問題が連続して出題されている。
図形の名前が変わっても、やるべきことは「座標を文字で置く(パターンB)」一択だ。
今回の問題は、2025年(令和7年度)岩手県の問題をベースに、千葉県で頻出の「周の長さ」を条件にした形式にアレンジした。
▼実戦トレーニング Vol.2

関数 $y=x^2$ のグラフ上に点 A, B がある。
点 A の $x$ 座標は $-2$ であり、点 B の $x$ 座標は正である。
線分 AB を対角線とし、各辺が $x$ 軸、$y$ 軸に平行な長方形を作るとき、次の問いに答えなさい。
(1) 点 A の座標を求めなさい。
(2) この長方形の周の長さが 20 になるとき、点 B の座標を求めなさい。
▼研究所からのヒント
- 点Aを確定させる
まずは点 A の座標を数字で出してしまおう。これがスタートラインだ。 - 点Bを文字で置く
点 B は $y=x^2$ 上にある。「$x$ 座標を $t$」と置けば、$y$ 座標は $t^2$ で表せるはずだ。 - 「縦」と「横」の長さを $t$ で表す
長方形の周の長さは「(縦+横) × 2」 で求められる。
横の長さ = B の $x$ 座標 − A の $x$ 座標
縦の長さ = B の $y$ 座標 − A の $y$ 座標
これを使って方程式を立てよう。
▼ 解答と解説はこちら(クリックして表示)
【正解】
(1) A$(-2, 4)$
(2) B$(3, 9)$
【研究所の解説】
(1) 座標を求める
関数 $y=x^2$ 上にあるので、$x=-2$ のとき
$y=(-2)^2 = 4$
よって A$(-2, 4)$。
(2) 座標を文字で置いて方程式へ
手順1:点Bを文字で置く
点 B の $x$ 座標を $t$($t>0$)とすると、
B$(t, t^2)$ と表せる。
手順2:長方形の「横」と「縦」を表す
グラフより、点 B は点 A よりも右側にあり(実際、後で $t=3$ と分かる)、長方形の「横」「縦」は次のように表せる。
横の長さ = $t – (-2) = t + 2$
縦の長さ = $t^2 – 4$
手順3:周の長さの方程式を立てる
長方形の周の長さは「(縦+横) × 2」なので、
$$2 \times \{ (t+2) + (t^2-4) \} = 20$$
両辺を 2 で割ると、
$(t+2) + (t^2-4) = 10$
$t^2 + t – 2 = 10$
$t^2 + t – 12 = 0$
因数分解して、
$(t+4)(t-3) = 0$
$t = -4, 3$
条件より $t>0$ なので $t=3$。
よって、点 B の $y$ 座標は $3^2=9$。
答えは B$(3, 9)$ となる。
(※ちなみに、縦の長さ $9-4=5$、横の長さ $3-(-2)=5$ となり、結果的に正方形になるパターンだ)
本番への教訓
「周の長さ」や「面積」といった条件が与えられたら、まずは座標を $t$ で置き、長さを $t$ の式で表すこと。この手順さえ守れば、どんな図形が来ても怖くない。
今回の問題は、計算結果がたまたま「正方形(縦と横が同じ)」になったが、入試では「正方形になるときの座標を求めよ」と最初から指定されることも多い。その場合は
「縦の長さ = 横の長さ」
という方程式を立てればよい。
※本問は、岩手県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。
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