数検準2級(実用数学技能検定 準2級)「数と式・集合と命題」の一問一答
📖 数検準2級(実用数学技能検定 準2級)「数と式・集合と命題」の全75問と解説(一覧)
数検準2級(実用数学技能検定 準2級)の数と式・集合と命題に関する一問一答(全75問)の正解と解説の一覧です。上の一問一答で実際に解いてから、ここで復習・確認できます。
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問1.(x+3)(x-5) を展開せよ。
- ア.x^2+2x-15
- イ.x^2-2x-15
- ウ.x^2-2x+15
- エ.x^2-8x-15
正解:イ.x^2-2x-15
解説:(x+a)(x+b)=x^2+(a+b)x+ab より、x^2+(3-5)x+(3)(-5)=x^2-2x-15。和の係数-2、定数項-15。
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問2.(2x+3)^2 を展開せよ。
- ア.4x^2+12x+9
- イ.4x^2+6x+6
- ウ.2x^2+12x+6
- エ.2x^2+6x+9
正解:ア.4x^2+12x+9
解説:(a+b)^2=a^2+2ab+b^2 に a=2x、b=3 を代入すると、(2x)^2+2×2x×3+3^2=4x^2+12x+9 となる。(2x)^2 を 2x^2 とするのは係数の2を2乗し忘れた誤り、2ab の2を落とすと 6x、3^2 を 3×2 と計算すると 6 になる。4x^2+6x+6、2x^2+12x+6、2x^2+6x+9 はいずれもこれらの誤りを含む。x=1 を代入すると (2+3)^2=25、4+12+9=25 で一致することでも確かめられる。
根拠: 文部科学省「中学校学習指導要領(平成29年告示)解説 数学編」 第3章 第3学年 A(2)式の展開と因数分解(PDF p.141〜142:(a+b)^2=a^2+2ab+b^2 などの公式)
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問3.(3x-2)^2 を展開せよ。
- ア.9x^2-6x+4
- イ.9x^2-12x-4
- ウ.9x^2-12x+4
- エ.6x^2-12x+4
正解:ウ.9x^2-12x+4
解説:(a-b)^2=a^2-2ab+b^2 より、(3x)^2-2(3x)(2)+2^2=9x^2-12x+4。
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問4.(x+4)(x-4) を展開せよ。
- ア.x^2+16
- イ.x^2-8x-16
- ウ.x^2-8
- エ.x^2-16
正解:エ.x^2-16
解説:(a+b)(a-b)=a^2-b^2 より、x^2-4^2=x^2-16。
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問5.(x+2)(x+5) を展開せよ。
- ア.x^2+3x+7
- イ.x^2+7x+10
- ウ.x^2+7x+7
- エ.x^2+3x+10
正解:イ.x^2+7x+10
解説:(x+a)(x+b)=x^2+(a+b)x+ab の公式で a=2、b=5 とすると、x の係数は和の 2+5=7、定数項は積の 2×5=10 となり、x^2+7x+10 である。x^2+3x+10 は係数を差の 5-2=3 にしたもの、x^2+7x+7 は定数項まで和にしたもの、x^2+3x+7 は係数と定数項をともに取り違えたもので、いずれも誤り。x=1 を代入すると (1+2)(1+5)=18 で、1+7+10=18 と一致することからも確かめられる。
根拠: 文部科学省「中学校学習指導要領(平成29年告示)解説 数学編」 第3章 第3学年 A(2)式の展開と因数分解(PDF p.142:(x+a)(x+b)=x^2+(a+b)x+ab)
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問6.(x-3)^2 を展開せよ。
- ア.x^2-6x+9
- イ.x^2+6x+9
- ウ.x^2-9
- エ.x^2-6x-9
正解:ア.x^2-6x+9
解説:(a-b)^2=a^2-2ab+b^2 より、x^2-2(3)x+3^2=x^2-6x+9。
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問7.x^2+7x+12 を因数分解せよ。
- ア.(x+2)(x+6)
- イ.(x+1)(x+12)
- ウ.(x-3)(x-4)
- エ.(x+3)(x+4)
正解:エ.(x+3)(x+4)
解説:和が7、積が12となる2数は3と4。よって x^2+7x+12=(x+3)(x+4)。
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問8.x^2-5x+6 を因数分解せよ。
- ア.(x-2)(x-3)
- イ.(x+2)(x+3)
- ウ.(x-1)(x-6)
- エ.(x-2)(x+3)
正解:ア.(x-2)(x-3)
解説:和が-5、積が6となる2数は-2と-3。よって x^2-5x+6=(x-2)(x-3)。
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問9.x^2-9 を因数分解せよ。
- ア.(x-3)^2
- イ.(x+3)(x-3)
- ウ.(x+3)^2
- エ.(x+9)(x-1)
正解:イ.(x+3)(x-3)
解説:a^2-b^2=(a+b)(a-b) より、x^2-3^2=(x+3)(x-3)。
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問10.2x^2+5x+2 を因数分解せよ。
- ア.(2x+2)(x+1)
- イ.(x+1)(x+2)
- ウ.(2x+5)(x+2)
- エ.(2x+1)(x+2)
正解:エ.(2x+1)(x+2)
解説:たすき掛けで(2x+1)(x+2)。展開すると2x^2+4x+x+2=2x^2+5x+2で一致。
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問11.3x^2-7x+2 を因数分解せよ。
- ア.(3x-1)(x-2)
- イ.(3x-2)(x-1)
- ウ.(3x+1)(x-2)
- エ.(x-1)(3x+2)
正解:ア.(3x-1)(x-2)
解説:たすき掛けで(3x-1)(x-2)。展開すると3x^2-6x-x+2=3x^2-7x+2で一致。
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問12.x^2-2x-8 を因数分解せよ。
- ア.(x-2)(x+4)
- イ.(x+2)(x-4)
- ウ.(x+2)(x+4)
- エ.(x-1)(x-8)
正解:イ.(x+2)(x-4)
解説:和が-2、積が-8となる2数は2と-4。よって(x+2)(x-4)。
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問13.6x^2-x-2 を因数分解せよ。
- ア.(2x-1)(3x+2)
- イ.(6x+1)(x-2)
- ウ.(2x+1)(3x-2)
- エ.(2x+2)(3x-1)
正解:ウ.(2x+1)(3x-2)
解説:たすき掛けで(2x+1)(3x-2)。展開すると6x^2-4x+3x-2=6x^2-x-2で一致。
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問14.x^2-x-6 を因数分解せよ。
- ア.(x-2)(x+3)
- イ.(x+1)(x-6)
- ウ.(x-2)(x-3)
- エ.(x+2)(x-3)
正解:エ.(x+2)(x-3)
解説:和-1、積-6の2数は2と-3。よって(x+2)(x-3)。
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問15.x^2-10x+25 を因数分解せよ。
- ア.(x+5)^2
- イ.(x-5)(x+5)
- ウ.(x-5)^2
- エ.(x-25)(x-1)
正解:ウ.(x-5)^2
解説:和-10、積25の2数はともに-5。x^2-2(5)x+5^2=(x-5)^2。
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問16.√12 を簡単にせよ。
- ア.3√2
- イ.2√6
- ウ.4√3
- エ.2√3
正解:エ.2√3
解説:√12=√(4×3)=√4×√3=2√3。12を平方数4で分解する。
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問17.√12+√27 を簡単にせよ。
- ア.5√3
- イ.√39
- ウ.6√3
- エ.5√6
正解:ア.5√3
解説:√12=2√3、√27=√(9×3)=3√3。よって2√3+3√3=5√3。
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問18.√50-√18 を簡単にせよ。
- ア.√32
- イ.2√2
- ウ.8√2
- エ.2√8
正解:イ.2√2
解説:√50=√(25×2)=5√2、√18=√(9×2)=3√2。よって5√2-3√2=2√2。
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問19.√3×√6 を簡単にせよ。
- ア.√18
- イ.2√3
- ウ.3√2
- エ.3√3
正解:ウ.3√2
解説:√3×√6=√18=√(9×2)=3√2。根号同士は中身を掛けてから簡単にする。
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問20.2/√3 を有理化せよ。
- ア.2√3
- イ.√3/2
- ウ.2√3/3
- エ.2/3
正解:ウ.2√3/3
解説:分母分子に√3を掛けて、2/√3=(2×√3)/(√3×√3)=2√3/3。
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問21.1/(√5-√3) を有理化せよ。
- ア.(√5+√3)/2
- イ.(√5-√3)/2
- ウ.(√5+√3)/8
- エ.√5+√3
正解:ア.(√5+√3)/2
解説:分母分子に(√5+√3)を掛けると、分母は5-3=2。よって(√5+√3)/2。
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問22.(√3+1)(√3-1) を計算せよ。
- ア.√3
- イ.2
- ウ.4
- エ.2√3
正解:イ.2
解説:(a+b)(a-b)=a^2-b^2。(√3)^2-1^2=3-1=2。
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問23.√(3-2√2) の二重根号を外して簡単にせよ。
- ア.√2+1
- イ.√3-√2
- ウ.2-√2
- エ.√2-1
正解:エ.√2-1
解説:和3積2の2数は1と2。√(a+b-2√(ab))=√a-√b形より√(3-2√2)=√2-√1=√2-1。
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問24.|−7| の値を求めよ。
- ア.7
- イ.-7
- ウ.0
- エ.14
正解:ア.7
解説:絶対値は数直線上の原点からの距離。|−7|=7。負の数の絶対値は符号を外した正の値。
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問25.|3−5| の値を求めよ。
- ア.-2
- イ.2
- ウ.8
- エ.0
正解:イ.2
解説:3-5=-2なので|3-5|=|-2|=2。まず中身を計算してから絶対値をとる。
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問26.a<0 のとき |a| を a を用いて表すと?
- ア.a
- イ.0
- ウ.-a
- エ.a^2
正解:ウ.-a
解説:a<0のとき|a|=-a(符号を反転して正にする)。例えばa=-3なら|a|=3=-(-3)=-a。
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問27.不等式 3x-5>7 を解け。
- ア.x<4
- イ.x>2
- ウ.x>-4
- エ.x>4
正解:エ.x>4
解説:3x-5>7 → 3x>12 → x>4。両辺に5を加え、正の3で割る(不等号はそのまま)。
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問28.不等式 5x+2≦3x-4 を解け。
- ア.x≧-3
- イ.x≦-3
- ウ.x≦3
- エ.x≦-1
正解:イ.x≦-3
解説:5x+2≦3x-4 → 2x≦-6 → x≦-3。xを左辺に集め、両辺を正の2で割る。
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問29.不等式 (x-1)/2 + 1 > x を解け。
- ア.x>1
- イ.x<3
- ウ.x>-1
- エ.x<1
正解:エ.x<1
解説:両辺2倍:x-1+2>2x → x+1>2x → 1>x。よってx<1。
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問30.連立不等式 x>1 かつ x<5 の解は?
- ア.1<x<5
- イ.x<1 または x>5
- ウ.x>5
- エ.x<1
正解:ア.1<x<5
解説:両方を同時に満たすxの範囲は共通部分。1<x<5。数直線で重なる区間をとる。
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問31.方程式 |x-2|=5 の解は?
- ア.x=7, x=3
- イ.x=3, x=-3
- ウ.x=7, x=-3
- エ.x=5, x=-5
正解:ウ.x=7, x=-3
解説:x-2=5 または x-2=-5。よってx=7またはx=-3。中身=±5として解く。
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問32.不等式 |x|<3 を解け。
- ア.x<3
- イ.x<-3 または x>3
- ウ.x>3
- エ.-3<x<3
正解:エ.-3<x<3
解説:|x|<3は原点からの距離が3未満。よって-3<x<3。「<」型は内側の範囲。
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問33.不等式 |x|>2 を解け。
- ア.x<-2 または x>2
- イ.-2<x<2
- ウ.x>2
- エ.x<-2
正解:ア.x<-2 または x>2
解説:|x|>2は原点からの距離が2より大きい。よってx<-2 または x>2。「>」型は外側の範囲。
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問34.不等式 |x-1|≦3 を解け。
- ア.-3≦x≦3
- イ.-2≦x≦4
- ウ.x≦4
- エ.-4≦x≦2
正解:イ.-2≦x≦4
解説:-3≦x-1≦3 → 各辺に1を加え -2≦x≦4。「≦」型は-3〜3の間に置き換える。
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問35.全体集合U={1,2,3,4,5,6}、A={1,2,3}、B={2,3,4} のとき A∩B は?
- ア.{1,2,3,4}
- イ.{1}
- ウ.{2,3}
- エ.{4}
正解:ウ.{2,3}
解説:A∩Bは両方に共通する要素の集合。AとBに共通するのは2と3。よって{2,3}。
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問36.A={1,2,3}、B={2,3,4} のとき A∪B は?
- ア.{2,3}
- イ.{1,4}
- ウ.{1,2,3}
- エ.{1,2,3,4}
正解:エ.{1,2,3,4}
解説:A∪Bはどちらか一方にでも含まれる要素全体。{1,2,3,4}。重複は1回だけ書く。
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問37.全体集合U={1,2,3,4,5,6}、A={1,2,3} のとき補集合 Ā は?
- ア.{4,5,6}
- イ.{1,2,3}
- ウ.{1,2,3,4,5,6}
- エ.{ }
正解:ア.{4,5,6}
解説:補集合ĀはUの要素のうちAに属さないもの。U={1,…,6}からA={1,2,3}を除き{4,5,6}。
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問38.集合A={1,2,3,4} の部分集合の個数はいくつか。
- ア.8
- イ.16
- ウ.15
- エ.4
正解:イ.16
解説:要素n個の集合の部分集合は2^n個。n=4なので2^4=16個(空集合とA自身を含む)。
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問39.n(A)=12、n(B)=8、n(A∩B)=5 のとき n(A∪B) はいくつか。
- ア.20
- イ.25
- ウ.15
- エ.10
正解:ウ.15
解説:n(A∪B)=n(A)+n(B)-n(A∩B)=12+8-5=15。重複分A∩Bを1回引く(包除原理)。
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問40.A⊂B を満たすのは次のどの場合か。
- ア.A={1,2,3}, B={1,2}
- イ.A={1,2}, B={1,2,3}
- ウ.A={1,4}, B={1,2,3}
- エ.A={5}, B={1,2,3}
正解:イ.A={1,2}, B={1,2,3}
解説:A⊂BはAのすべての要素がBに属すること。{1,2}は{1,2,3}にすべて含まれるのでA⊂B。
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問41.ド・モルガンの法則により、Ā∩B̄ は次のどれと等しいか。
- ア.A∪B
- イ.A∩B
- ウ.(A∪B)の補集合
- エ.(A∩B)の補集合
正解:ウ.(A∪B)の補集合
解説:ド・モルガンの法則:Ā∩B̄=(A∪B)の補集合。和集合の補集合は補集合の共通部分に等しい。
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問42.ド・モルガンの法則により、(A∩B)の補集合 は次のどれと等しいか。
- ア.Ā∩B̄
- イ.A∪B
- ウ.A∩B
- エ.Ā∪B̄
正解:エ.Ā∪B̄
解説:ド・モルガンの法則:(A∩B)の補集合=Ā∪B̄。共通部分の補集合は補集合の和集合に等しい。
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問43.命題「x=2 ならば x^2=4」の逆は?
- ア.x^2=4 ならば x=2
- イ.x≠2 ならば x^2≠4
- ウ.x^2≠4 ならば x≠2
- エ.x=2 ならば x^2≠4
正解:ア.x^2=4 ならば x=2
解説:命題「p→q」の逆は「q→p」。仮定と結論を入れ替える。よって「x^2=4 ならば x=2」。
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問44.命題「x=2 ならば x^2=4」の対偶は?
- ア.x^2=4 ならば x=2
- イ.x^2≠4 ならば x≠2
- ウ.x≠2 ならば x^2≠4
- エ.x=2 ならば x^2≠4
正解:イ.x^2≠4 ならば x≠2
解説:「p→q」の対偶は「qでない→pでない」。よって「x^2≠4 ならば x≠2」。対偶は元命題と真偽が一致。
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問45.命題「pならばq」の裏は次のどれか。
- ア.q ならば p
- イ.qでない ならば pでない
- ウ.pでない ならば qでない
- エ.q ならば pでない
正解:ウ.pでない ならば qでない
解説:「p→q」の裏は「pでない→qでない」。仮定・結論をともに否定する。
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問46.命題「pならばq」が真のとき、必ず真であるものは?
- ア.逆(q ならば p)
- イ.裏(pでない ならば qでない)
- ウ.どれも必ず真とはいえない
- エ.対偶(qでない ならば pでない)
正解:エ.対偶(qでない ならば pでない)
解説:命題とその対偶は真偽が一致する。「p→q」が真なら対偶「qでない→pでない」も真。逆・裏は不定。
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問47.「x>3」は「x>1」であるための何条件か。
- ア.十分条件であるが必要条件でない
- イ.必要条件であるが十分条件でない
- ウ.必要十分条件
- エ.必要条件でも十分条件でもない
正解:ア.十分条件であるが必要条件でない
解説:x>3⇒x>1は真だがx>1⇒x>3は偽。よってx>3はx>1であるための十分条件(だが必要でない)。
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問48.「四角形が正方形である」は「四角形が長方形である」ための何条件か。
- ア.必要条件であるが十分条件でない
- イ.十分条件であるが必要条件でない
- ウ.必要十分条件
- エ.必要条件でも十分条件でもない
正解:イ.十分条件であるが必要条件でない
解説:正方形⇒長方形は真だが逆は偽。よって正方形であることは長方形であるための十分条件(必要でない)。
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問49.「x=0 かつ y=0」は「xy=0」であるための何条件か。
- ア.必要条件であるが十分条件でない
- イ.必要十分条件
- ウ.十分条件であるが必要条件でない
- エ.必要条件でも十分条件でもない
正解:ウ.十分条件であるが必要条件でない
解説:x=0かつy=0⇒xy=0は真。逆はxy=0でもx=0,y≠0等があり偽。よって十分条件(必要でない)。
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問50.命題「すべての実数xについて x^2>0 である」の反例として正しいものは?
- ア.x=0
- イ.x=-1
- ウ.x=2
- エ.反例は存在しない(命題は真)
正解:ア.x=0
解説:反例とは、「すべての〜について成り立つ」という命題が成り立たない例のことである。x=0 のとき x^2=0 で、0>0 は成り立たないので x=0 が反例になり、この命題は偽である。x=-1 なら x^2=1>0、x=2 なら x^2=4>0 で成り立つので反例ではない。x^2≧0 ならすべての実数で成り立ち反例は存在しないが、不等号が「>」なので x=0 が除かれず、「反例は存在しない」は誤りである。
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問51.(x+2)(x-2)=x^2-4 である。
正解:○(正しい)
解説:(a+b)(a-b)=a^2-b^2より(x+2)(x-2)=x^2-2^2=x^2-4。よって正しい。
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問52.(x+3)^2=x^2+9 である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくは(x+3)^2=x^2+6x+9。中央項2×x×3=6xを忘れてはならない。
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問53.(2x-1)^2=4x^2-4x+1 である。
正解:○(正しい)
解説:(a-b)^2=a^2-2ab+b^2より(2x)^2-2(2x)(1)+1=4x^2-4x+1。よって正しい。
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問54.x^2+5x+6 を因数分解すると (x+1)(x+6) である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくは(x+2)(x+3)。和5・積6の2数は2と3であり、1と6では和が7になり一致しない。
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問55.x^2+2x+1=(x+1)^2 である。
正解:○(正しい)
解説:a^2+2ab+b^2=(a+b)^2より、x^2+2(1)x+1^2=(x+1)^2。よって正しい。
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問56.√16=4 である。
正解:○(正しい)
解説:√16は16の正の平方根で4。4^2=16なので正しい。
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問57.√2+√3=√5 である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。根号は中身が同じでないと足せない。√2+√3はこれ以上簡単にできず、√5(≒2.24)とは異なる。
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問58.√8=2√2 である。
正解:○(正しい)
解説:√8=√(4×2)=√4×√2=2√2。よって正しい。
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問59.|x|≧0 はすべての実数 x について成り立つ。
正解:○(正しい)
解説:絶対値は距離を表すので常に0以上。すべての実数xで|x|≧0が成り立つ。よって正しい。
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問60.|−3|=−3 である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくは|−3|=3。絶対値は常に0以上であり、負の値にはならない。
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問61.不等式 −x>2 の解は x<−2 である。
正解:○(正しい)
解説:−x>2の両辺を−1で割ると不等号が反転しx<−2。負の数で割ると向きが変わるので正しい。
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問62.不等式 2x<6 の解は x>3 である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはx<3。両辺を正の2で割っても不等号の向きは変わらない。
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問63.不等式 |x|<5 の解は −5<x<5 である。
正解:○(正しい)
解説:|x|<a(a>0)の解は−a<x<a。よって−5<x<5となり正しい。
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問64.不等式 |x|>3 の解は −3<x<3 である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはx<−3 または x>3。「>」型は外側、「<」型が内側の範囲になる。
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問65.A={1,2}、B={2,3} のとき A∪B={2} である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはA∪B={1,2,3}。和集合はどちらか一方にでも含まれる要素全体を集める。
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問66.空集合はあらゆる集合の部分集合である。
正解:○(正しい)
解説:空集合は任意の集合の部分集合と定義される。要素が無いため部分集合の条件を自動的に満たす。よって正しい。
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問67.n(A∪B)=n(A)+n(B)+n(A∩B) である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。正しくはn(A∪B)=n(A)+n(B)−n(A∩B)。重複して数えた共通部分は加えるのでなく引く。
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問68.命題とその対偶の真偽は必ず一致する。
正解:○(正しい)
解説:命題「p→q」と対偶「qでない→pでない」は論理的に同値で、真偽は常に一致する。よって正しい。
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問69.命題が真ならば、その逆も必ず真である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。命題が真でも逆が真とは限らない。例「x=2→x^2=4」は真だが逆「x^2=4→x=2」はx=-2で偽。
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問70.「x>5」は「x>0」であるための十分条件である。
正解:○(正しい)
解説:x>5⇒x>0は真だが逆は偽。よってx>5はx>0であるための十分条件であり正しい。
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問71.「x>0」は「x>5」であるための十分条件である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。x>0⇒x>5は偽(例x=1)。x>0はx>5の必要条件であって十分条件ではない。
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問72.「x^2=9」は「x=3」であるための必要条件である。
正解:○(正しい)
解説:x=3⇒x^2=9は真なので、x^2=9はx=3であるための必要条件であり正しい(逆はx=-3で偽なので十分でない)。
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問73.「nが偶数」は「nが4の倍数」であるための十分条件である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。偶数⇒4の倍数は偽(例n=2)。偶数は4の倍数であるための必要条件であり十分条件ではない。
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問74.命題「x=1ならばx^2=1」の逆「x^2=1ならばx=1」は真である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。逆「x^2=1ならばx=1」はx=-1のとき成り立たず偽。x^2=1の解はx=±1なので反例x=-1が存在する。
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問75.命題「すべての実数 x について x+1>x である」は真である。
正解:○(正しい)
解説:任意の実数xでx+1はxより1大きいので必ずx+1>x。すべての実数で成り立つので真であり正しい。