富山県立大学の2026年度学校推薦型選抜、工学部・情報工学部の数学を全3題解説します。三角関数を係数に持つ方程式、円に内接する三角形のベクトル、三次曲線の共通接線と面積が出題されました。
二次の係数が0になる場合、ベクトルの長さが1という条件、面積の境界が切り替わる位置を、式にどう反映するかが要点です。 答えに至る途中式を省かず、条件の確かめ方も説明します。
出典:富山県立大学公式・過去の入試問題、2026年度学校推薦型選抜・数学問題PDF、公式出題意図・解答例。以下のTeX図と詳解はスキルパスが作成しました。
大問1・実問題:実数解がただ一つになるθをすべて求める

問題の出典:大学公式・問題PDF
最初にcosθ=0を調べる
二次方程式の実数解が一つなら判別式が0、とすぐ考えたくなります。しかし、原題のx²の係数はcosθです。これが0なら一次方程式になるため、先に分けます。
0≦θ<2πでcosθ=0となるのはθ=π/2、3π/2です。
θ=π/2ならsinθ=1なので、√2x+5/4=0となり、x=−5√2/8です。θ=3π/2ならsinθ=−1なので、−√2x+5/4=0となり、x=5√2/8です。
どちらもxの係数は0ではなく、確かに実数解が一つあります。
cosθ≠0なら、判別式D=0を使う
ここからは二次方程式です。判別式はD=2sin²θ−4cosθ(−cosθ+5/4)。sin²θ=1−cos²θを代入して整理すると、D=2cos²θ−5cosθ+2となります。
因数分解するとD=(2cosθ−1)(cosθ−2)。したがってD=0からcosθ=1/2または2です。
cosθの値域は−1以上1以下なので、2は不適です。cosθ=1/2より、θ=π/3、5π/3となります。
θと、対応する実数解xを組にして答える
二次方程式の重解はx=−b/(2a)です。この問題ではx=−√2sinθ/(2cosθ)なので、θ=π/3でx=−√6/2、θ=5π/3でx=√6/2となります。

問題の出典:大学公式・問題PDF
答えはθが4通りです。 判別式の計算が合っていても、cosθ=0の二つを調べなければ、すべて求めたことにはなりません。
大問2・実問題:ベクトル方程式と、半径1の条件を使う

問題の出典:大学公式・問題PDF
問(1):一つのベクトルを消して、長さの2乗を取る
OA、OB、OCの各位置ベクトルをa、b、cと書きます。三つの点は半径1の円上にあるので、|a|=|b|=|c|=1です。
与えられた2a+2b+c=0から、a=−b−c/2となります。両辺の長さの2乗を取ると、1=|b+c/2|²=1+1/4+b・cです。
したがって、b・c=−1/4です。展開の交差項は2b・(c/2)=b・cなので、係数2を残したままにしないようにしましょう。
問(2):BCベクトルはc−b
辺BCの長さは|c−b|です。その2乗は|c|²+|b|²−2b・cなので、1+1−2(−1/4)=5/2となります。
長さは正だから、BC=√(5/2)=√10/2です。半径1だから辺も1、というわけではありません。円の中心からの距離と、円周上の二点間の距離を分けます。
問(3):Pを二通りのベクトルで表す
Pは直線BC上にあるので、OP=(1−λ)b+λcと表せます。また、直線OA上にもあるので、OP=μaです。
a=−b−c/2を代入すると、(1−λ)b+λc=−μb−(μ/2)c。bとcは平行ではないため係数を比較でき、1−λ=−μ、λ=−μ/2を得ます。
後の式からμ=−2λ。前へ代入すると1−λ=2λなので、λ=1/3です。つまり、PはBからCへ全体の1/3だけ進んだ内分点です。
BP=BC/3=√10/6となります。

問題の出典:大学公式・問題PDF
なお、μ=−2/3なので、PはOから見てAと反対方向にあります。問題が指定するのは線分OA上ではなく直線OA上です。この違いを見落とすと、図から誤った位置を決めてしまいます。
大問3・実問題:二つの三次曲線に共通する接線

問題の出典:大学公式・問題PDF
問(1):接線の式を、接点の横座標で表す
C₁の式はy=x³−xで、導関数は3x²−1です。横座標sでの接線は、y−(s³−s)=(3s²−1)(x−s)。整理すると、y=(3s²−1)x−2s³です。
C₂は下へ4a³だけ平行移動した曲線なので、導関数は同じです。横座標tでの接線はy=(3t²−1)x−2t³−4a³となります。
ここではaを接点の横座標だと先に決めず、sとtを使って一般の接線を書きます。
問(2):傾きと切片を同時に一致させる
同じ直線になるには、傾きだけでなく切片も一致する必要があります。傾きの一致からs²=t²、したがってt=sまたは−sです。
t=sなら、切片の一致は−2s³=−2s³−4a³となり、a=0を意味します。原題はa>0なので不適です。
よってt=−sです。切片を合わせると、−2s³=2s³−4a³となり、s³=a³。実数の範囲でs=a、t=−aです。
したがってP=(a,a³−a)、Q=(−a,−5a³+a)。共通接線ℓはy=(3a²−1)x−2a³です。
Rは、原点での接線y=−xとの交点
mは原点OにおけるC₁の接線です。f′(0)=−1で原点を通るので、mはy=−xです。
これをℓと連立すると−x=(3a²−1)x−2a³、すなわち3a²x=2a³。a>0よりx=2a/3で、y=−2a/3です。
R=(2a/3,−2a/3)となります。Qにおける接線と取り違えないことが大切です。
問(3):下側の境界がRで切り替わる
求める部分は、曲線C₁と線分OR、線分RPで囲まれます。横座標はOが0、Rが2a/3、Pがaです。
0≦x≦2a/3では、曲線と直線mの差は(x³−x)−(−x)=x³です。2a/3≦x≦aでは、曲線と直線ℓの差はx³−3a²x+2a³です。
後者は(x−a)²(x+2a)と因数分解でき、対象の区間で0以上です。どちらの区間も、曲線が上側にあることを確かめてから積分できます。

問題の出典:大学公式・問題PDF
二つの積分を計算する
最初の積分は[x⁴/4]を0から2a/3まで計算し、4a⁴/81です。
二つ目の原始関数はx⁴/4−3a²x²/2+2a³xです。x=aで3a⁴/4、x=2a/3で58a⁴/81となるため、その差は11a⁴/324です。
合計は16a⁴/324+11a⁴/324=a⁴/12。これが1/27だから、a⁴=4/9です。aは正なので、a²=2/3、a=√6/3となります。
この値を面積a⁴/12へ戻すと、(4/9)/12=1/27となり、元の条件も満たします。
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3題とも、高校数学の基本事項を、与えられた条件に合わせて使う問題です。解の公式や微分の公式を覚えるだけでなく、その公式を使える場合、図形の条件、境界の切り替わりを説明することが、記述答案の準備になります。
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