$f(x)=2x^3+12x^2+18x+9$とおくとき，関数$y=f(x)$のグラフは点$\mathrm{A}$に関して点対称である．点$\mathrm{A}$を通る傾き$m$の直線を$\ell$とする．このとき，次の問いに答えよ．

(1)点$\mathrm{A}$の座標を求めよ．
(2)直線$\ell$が関数$y=f(x)$のグラフと$3$点で交わる条件を求めよ．
(3)関数$y=f(x)$のグラフと直線$\ell$で囲まれた$2$つの部分の面積の和が$1$となるような$m$の値を求めよ．

次の問いに答えよ．

(1)$x^2-4x+3<0$を満たすような$x^2-6x+8=0$の解を求めよ．
(2)座標平面上の$2$点$(2,\ 3)$と$(4,\ 2)$を通る直線に垂直に交わり，かつ円$x^2+y^2=5$に接する直線の方程式を求めよ．
(3)三角形$\mathrm{ABC}$において，$\mathrm{AB}:\mathrm{BC}:\mathrm{CA}=2:(1+\sqrt{3}):\sqrt{2}$であるとき，$\angle \mathrm{B}$の大きさを求めよ．また，$\sin A$の値を求めよ．

座標平面上の点$(2,\ 1)$を点$(4,\ 7)$へ移す$1$次変換$f$を表す行列を$\left( \begin{array}{cc}
a & b \\
b & a+b
\end{array} \right)$とする．

(1)$a$と$b$の値をそれぞれ求めよ．
(2)$f$の逆変換を表す行列を求めよ．
(3)$f$が直線$y=mx$上の任意の点$(c,\ cm)$を再び$y=mx$上に移すとき，$m$の値を求めよ．

点$\mathrm{P}$を直線$\ell_1:y=x$上の点とし，$2$点$\mathrm{A}$，$\mathrm{B}$の座標をそれぞれ$(-1,\ 0)$，$(0,\ 1)$とする．$\mathrm{P}$を通り$\ell_1$に直交する直線を$\ell_2$とする．また，$\ell_2$と$2$点$\mathrm{A}$，$\mathrm{B}$を通る直線との交点を$\mathrm{Q}$とする．$\mathrm{P}$の$x$座標を$a$とするとき，次の問いに答えよ．ただし，$\displaystyle 0<a<\frac{1}{2}$とする．

(1)$\ell_2$の方程式を$a$を用いて表せ．
(2)$\mathrm{Q}$の座標を$a$を用いて表せ．
(3)$\mathrm{Q}$から$x$軸に下ろした垂線と$x$軸との交点を$\mathrm{R}$とする．四角形$\mathrm{OPQR}$を$x$軸の周りに$1$回転してできる回転体の体積$V$を$a$を用いて表せ．

同一直線上に，それぞれ異なる$3$つの点，$\mathrm{A}(k+2,\ 5)$，$\mathrm{B}(6,\ 5-2k)$，$\mathrm{C}(5,\ 3)$が存在するとき，$k$の値を求めよ．

傾き$m$の直線$\ell_1$が放物線$y=x^2$に点$\mathrm{A}$で接している．また，直線$\ell_2$は点$\mathrm{B}$で$y=x^2$に接し，$\ell_1$に直交している．ただし，$m$は正の実数である．

(1)点$\mathrm{B}$の座標を$m$を用いて表せ．また，$\ell_2$の方程式を$m$を用いて表せ．
(2)$\ell_1$と$\ell_2$の交点はある直線上の点である．その直線の方程式を求めよ．
(3)$2$点$\mathrm{A}$，$\mathrm{B}$を結ぶ直線と$y=x^2$で囲まれた部分の面積を求めよ．

次の問いに答えよ．

(1)$\displaystyle \frac{5}{x^2-x-6}-\frac{4}{x-3}$を簡単にせよ．

(2)$\displaystyle -3 \leqq x \leqq \frac{1}{2}$のとき，関数$f(x)=-x^2-2x+9$の最大値と最小値を求めよ．

(3)$3$直線$\ell_1:5x+y-23=0$，$\ell_2:3x-y-1=0$，$\ell_3:x-3y+5=0$があり，$\ell_1$と$\ell_2$，$\ell_2$と$\ell_3$，$\ell_3$と$\ell_1$の交点をそれぞれ$\mathrm{A}$，$\mathrm{B}$，$\mathrm{C}$とするとき，$3$点$\mathrm{A}$，$\mathrm{B}$，$\mathrm{C}$の座標と$\cos \angle \mathrm{ABC}$の値を求めよ．

次の各問題の$[　]$に適する答えを記入せよ．

(1)$2 \log_2x-\log_2 (3x-2) \geqq 0$を満たす$x$の範囲は$[ア]$である．
(2)$3$つのサイコロを同時にふるとき，目の和の合計が$16$以上となる確率は$[イ]$である．
(3)原点を$\mathrm{O}$とし，$\mathrm{A}(0,\ 0,\ 2)$，$\mathrm{B}(1,\ 1,\ 0)$に対し直線$\mathrm{AB}$上の点$\mathrm{P}$が$\mathrm{OP} \perp \mathrm{AB}$を満たすとする．このとき$\mathrm{P}$の座標は$[ウ]$である．

曲線$C:y=2x^3-9x^2-60x+140$，直線$L:y=k$（$k$は実数）について考える．曲線$C$と直線$L$は，$k=a$および$k=b$（$a<b$）（$a,\ b$ともに実数）のとき，それぞれ，$1$点で接し，その接点とは異なる$1$点で，交わるものとする．$|\displaystyle \frac{b|{16}+\frac{a}{27}}$の値を求めよ．

放物線$y=-x^2+2x-1$と直線$y=-x-1$とで囲まれる領域の面積を$S$とする．$2S$の値を求めよ．