点$(1,\ 1)$から，円$C:x^2+y^2-6x+8=0$に$2$本の異なる接線をひくとき，$2$つの接点の座標を，それぞれ$(a,\ b)$，$(c,\ d)$とする．ただし，$a>c$である．$\displaystyle -\frac{11bd}{ac}$の値を求めよ．

$3$点$\mathrm{A}(1,\ 4)$，$\mathrm{B}(-2,\ 1)$，$\mathrm{C}(4,\ 2)$を頂点とする三角形$\mathrm{ABC}$の外心の座標を$(p,\ q)$としたとき，$10(p-q)$の値を求めよ．

$2$次関数$y=ax^2+bx+c$について次の問いに答えよ．

(1)この関数のグラフが$3$点$(2,\ 6)$，$\displaystyle \left( -1,\ -\frac{3}{2} \right)$，$\displaystyle \left( -5,\ \frac{5}{2} \right)$を通るとき，$a,\ b,\ c$の値を求めよ．
(2)この関数のグラフと直線$y=6$との交点の座標を求めよ．

次の各問いに答えよ．

(1)$\log_{10}2=0.3010$とするとき，$\log_{10}125$の値を求めよ．
(2)$x$の$2$次方程式$x^2 \cos^2 \theta+2x \sin 2\theta+a \sin^2 \theta=0$が重解をもつとき，定数$a$の値を求めよ．ただし，$\theta$は$\displaystyle 0<\theta<\frac{\pi}{2}$を満たす定数とする．
(3)座標平面上に，$3$直線$\ell_1:y=x+1$，$\ell_2:y=2x$，$\ell_3:y=ax+b$がある．$\ell_1$と$\ell_2$が$\ell_3$に関して対称であるとき，定数$a$と$b$の値を求めよ．ただし，$a>0$とする．

座標平面上の$4$点$\mathrm{O}(0,\ 0)$，$\mathrm{A}(a,\ a+1)$，$\mathrm{B}(1,\ 3)$，$\mathrm{C}(2,\ 1)$について，次の問いに答えよ．

(1)ベクトル$\overrightarrow{\mathrm{OA}}$と$\overrightarrow{\mathrm{OB}}$が垂直であるとき，$a$の値を求めよ．また，$\overrightarrow{\mathrm{OA}}$と$\overrightarrow{\mathrm{OB}}$が平行であるとき，$a$の値を求めよ．
(2)$\overrightarrow{\mathrm{OA}}$と$\overrightarrow{\mathrm{OB}}$のなす角が$30^\circ$であるとき，$a$の値を求めよ．
(3)点$\mathrm{P}(x,\ y)$が直線$\ell:\overrightarrow{\mathrm{OP}}=\overrightarrow{\mathrm{OB}}+t \overrightarrow{\mathrm{OC}}$上にあるとき，$y$を$x$を用いて表せ．また，点$\mathrm{A}$が$\ell$上にあるとき，$a$と$t$の値を求めよ．ただし，$t$は実数とする．

座標平面上の放物線$C_1$は，点$(1,\ 0)$で$x$軸に接し，点$(0,\ -a)$を通っている．また，$C_1$を$x$軸に関して対称移動した後に，$x$軸方向に$\displaystyle \frac{1}{a}-1$，$y$軸方向に$\displaystyle 1-\frac{1}{a}$だけ平行移動した放物線を$C_2$とする．ただし，$a>0$とする．

(1)$C_1$の方程式を求めよ．
(2)$C_2$の方程式を求めよ．
(3)直線$\displaystyle y=(a-1) \left( x-\frac{1}{2} \right)$が$C_2$と異なる$2$つの共有点をもつとき，$a$の値の範囲を求めよ．

直線$\ell:y=2x+m$は，点$\mathrm{A}(4,\ 2)$を中心とする円$C$に点$\mathrm{P}$で接し，$y$軸と点$\mathrm{Q}$で交わっている．直線$\mathrm{AP}$と円$C$との交点のうち，$\mathrm{P}$とは異なる点を$\mathrm{R}$とする．ただし，$-4<m<4$とする．

(1)円$C$の半径$r$を$m$を用いて表せ．
(2)点$\mathrm{P}$の座標を$m$を用いて表せ．
(3)三角形$\mathrm{PQR}$の面積の最大値を求めよ．

次の問いに答えよ．

(1)$2$次関数$y=(2x-1)(ax+b)$のグラフを$y$軸方向に$-1$だけ平行移動した放物線を$C$とする．$C$が$(1,\ 0)$，$(-1,\ 0)$を通るとき，定数$a$と$b$の値，および$C$の頂点の座標を求めよ．
(2)$a \neq b$であり，$x$の$2$次方程式$x^2+ax+b=0$が$2$つの解$a$と$b$をもつとき，$a$と$b$の値を求めよ．
(3)下底が$7$であり，高さが上底よりも$5$だけ長い台形がある．この台形の高さを$x$とするとき，台形の面積が$40$以上$60$以下であるような$x$の値の範囲を求めよ．

座標平面において，放物線$C:y=-x^2+9$上の点$\mathrm{P}$の$x$座標を$a$とし，$0<a<3$とする．また，点$\mathrm{P}$を通り，$x$軸に平行な直線を$\ell$とし，点$\mathrm{P}$における$C$の接線を$m$とする．

(1)曲線$C$と直線$\ell$で囲まれた図形の面積$S_1$を$a$を用いて表せ．
(2)曲線$C$と直線$m$，および直線$x=3$で囲まれた図形の面積$S_2$を$a$を用いて表せ．
(3)$S_1+S_2$の最小値と，そのときの$a$の値を求めよ．

座標平面上に$\overrightarrow{\mathrm{AB}} \para \overrightarrow{\mathrm{DC}}$かつ$\overrightarrow{\mathrm{AD}} \para \overrightarrow{\mathrm{BC}}$を満たすような異なる$4$点$\mathrm{A}(2,\ 1)$，$\mathrm{B}(1,\ 3)$，$\mathrm{C}(4,\ 4)$，$\mathrm{D}(x,\ y)$がある．

(1)$x$と$y$の値をそれぞれ求めよ．
(2)ベクトル$\overrightarrow{\mathrm{BA}}$と$\overrightarrow{\mathrm{BC}}$のなす角を$\theta$とするとき，$\cos \theta$の値を求めよ．
(3)三角形$\mathrm{ABD}$の重心を$\mathrm{G}$，三角形$\mathrm{CBD}$の重心を$\mathrm{H}$とするとき，点$\mathrm{G}$と$\mathrm{H}$の座標をそれぞれ求めよ．また，三角形$\mathrm{BGH}$の面積を求めよ．