始めに:【数学III】難易度と勉強のポイントを5つの軸で解説
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本日はどのような記事になりますか?
本日は
【数学III】難易度と勉強のポイントを5つの軸で解説というテーマで記事を書いていきます。
受験生のみなさんは、かなり気になるテーマですよね。
難関大学志望のみなさんは必ずチェック!最後までご覧ください!
【数学Ⅲ】を構成する5つのポイント
数学IIIの複素平面は、数学IIの範囲で初めて触れる複素数をより深く掘り下げた分野です。この領域では、複素数を実数部と虚数部に分けて平面上に表現し、これによって既存の数学的概念やベクトルの考え方を適用することができるようになります。
座標平面上で点を回転させたり拡大縮小したりする操作から考察を得る、という概念は、大学レベルの線形代数を学ぶ際に再び登場し、更に発展します。
複素平面の学習では、共役複素数やドモアブルの定理など、特定の理論や公式の適用が重要です。これらのツールを効率的に使いこなすことが、この分野でのポイントとなります。
複素平面の研究は、他の数学分野との接点が少なく、多くの場合、複素数固有の方法で問題を解く必要があります。たとえ幾何学的なアプローチが可能な場合も、複素平面特有の概念を用いることが多いです。
この分野が多くの学生にとって挑戦的であるにも関わらず、複素平面は高校数学において頻繁に出題されるため、志望する大学でこのトピックが取り上げられる可能性がある場合は、早期の対策が必要となります。
数学の高等部分において、二次曲線や極座標系の学習は、特定の数学的概念に深く潜り込む過程となります。これらの分野は、数学的な理解を広げ、より複雑な問題解決能力を養うために重要です。さらに、曲線の媒介変数表示は、微分や積分といった高度な数学の問題に直接関連しており、これらの概念の理解と応用能力は、数学の学習において不可欠です。
ただし、二次曲線に関連する問題は大学入試で頻繁には出題されないものの、楕円や双曲線の基本的な定義と性質を理解しておくことは必要です。これは、入試問題において、特定の幾何学的状況や軌跡に関する問題を解く際に、これらの曲線の性質を適用することで解法の手がかりを見出すことが可能になるためです。実際に、楕円や双曲線を用いることで、異なる点間の距離を求める問題など、解答に直結するヒントを得ることができます。
一方で、楕円や双曲線に関する詳細な知識を直接問う問題は比較的少ないため、学習時間に制約がある場合には、これらの分野を優先的に学習する必要は必ずしもありません。数学の学習では、効率的に知識を習得し、適用する能力を高めることが求められるため、入試での出題傾向や自身の数学への理解度を踏まえた上で、学習の優先順位を決定することが重要です。
数学の学習では、新しい関数の特性やそのグラフの形状を理解することが重要です。これらの基本的な関数のグラフを頭に描くことができれば、式を見ただけでその挙動を予測し、問題を解く際に有利になります。
極限の概念については、変数が無限大に近づく、またはゼロに近づく際の関数の振る舞いを扱います。この極限は、単独で問われることよりも、他の数学的概念と組み合わさった問題で出題されることが多いです。例えば、数列が無限に増加した際の収束値を求めたり、無限に多くの試行を重ねた際の確率の変化を問う問題などがあります。また、積分を用いて算出される面積の極限値を問う問題もよく見られます。
極限を学ぶ際には、基礎となる公式の導出方法をよく理解し、値の変化をグラフと比べて考えられるようにする能力を養うことが求められます。特に、関数のグラフを描く問題では、グラフの端部の動きを正確に議論することが重要です。
公式の暗記自体は比較的容易かもしれませんが、異なる数学分野の概念が交錯する複合的な問題に適切に対応する能力を身につけるという意味では、かなり難易度の高い分野かと思います。
数学IIIでは微分法の範囲が拡張され、数学IIで扱った整式の微分から進んで、これまで学んだ全ての関数の微分に取り組むことになります。この段階で、学生は多様な関数を瞬時に微分できる能力を身につけることを目指しますが、学習の初期段階では、微分の基本原則に立ち返り、公式を自力で導き出す練習がおすすめです。
微分を学ぶ目的の一つは、関数のグラフを正確に描けるようになることです。グラフの描画は、関数がx軸とどのように交わるか、または異なる関数同士の関係を解析する際に重要なツールとなります。特に、大学入試では、問題を解くためにグラフの概形を利用することが多く、数式を扱う計算能力だけでなく、関数のグラフを心に描ける能力の養成が不可欠です。
また、数学IIIの微分法を駆使することで、数学I・AやII・Bの範囲で挑戦すると難しいと感じるかもしれない大小関係の問題を容易に解決できるようになります。この応用能力は、特に大小関係を評価する問題に直面した時に、別解を模索することで、数学的な理解と解決策の幅を広げることにつながります
高等学校の数学教育において、積分は微分法の逆プロセスとして導入されます。この関係性の理解は、微分法の知識がしっかりとしている場合、計算でそこまでつまずくことはないです。数学IIで扱う積分に比べ、数学IIIではより複雑な関数の積分に挑戦します。これには、置換積分や部分積分など、新たな方法が導入されますが、これらの技術は特定の状況下で適用されるため、綿密な練習を通じてマスターすることができます。
数学IIIにおける積分の学習において最も挑戦的な部分は、体積を求める問題です。面積を求める問題と基本的な考え方は同じであるものの、各問題に合わせたアプローチが要求されるため、解法の柔軟性や問題解決の洞察力を養う必要があります。このスキルを培うためには、まずは基本問題に取り組み、その後でより高度な問題に挑戦する段階的なアプローチが推奨されます。
高度な問題への取り組み方として、解答を見ずに自力で解法を導き出す試みが重要です。答えを先に見てしまうと、独自の解法を考える機会を失ってしまうため、思考力や創造性の向上には逆効果となります。したがって、数学IIIでの積分法を学ぶ際には、計算技術だけでなく、問題に対する深い理解と解法の発想力を鍛えることが求められます。
【数学Ⅲ】の難易度、勉強のコツのまとめ
数学IIIの範囲では、先行する数学I・AおよびII・Bで扱われた概念を更に発展させ、深化させる試みが目立ちます。この段階での学習では、新たな知識の習得が必要となりますが、この科目の問題には一定のパターンが存在するため、適切な対策を施すことで得点を伸ばしやすい特性があります。
特に、理系の大学入試では、数学IIIから出題される問題が多くを占める傾向にあります。
そのため、数学IIIで扱う内容をしっかりとマスターすることは、理系学部への進学を目指す学生にとって非常に重要です!
最後に:志望大学に合格をするには?
ここまで【数学III】難易度と勉強のポイントを5つの軸で解説について見てきましたが…。
1人で勉強するのが苦手、何から始めたら良いかわからないという受験生もいますよね。自分自身の希望する学部に合格するために、それ相応の対策が必要です。
本記事監修者 菅澤 孝平
シンゲキ株式会社 代表取締役社長
「鬼管理」をコンセプトとした「鬼管理専門塾」を運営。
大学受験・高校受験・英検指導・総合型選抜に幅広く展開しており、日本全国に受講生が存在している。
出演番組:カンニング竹山のイチバン研究所・ええじゃないかBiz
CM放送:テレビ東京など全国15局に放映