入試数学・解法判断マップ|問題の特徴から最初の一手を選ぶ

入試数学で解法が思いつかないとき、公式を増やす前に「問題のどこを見るか」を整えるための横断マップです。数学I・A・II・B・C・IIIの全26単元を、問題のサイン、最初の一手、分岐条件、検算方法で結び直します。

ここでいう最初の一手とは、いきなり計算を始めることではありません。動く量の数、条件が切り替わる境界、扱いやすい表現を先に決め、解法候補を絞るための一行です。

解法が思いつかないときの「数強5動作」

数強塾では、初見問題への反応を観る→絞る→写す→解く→戻すの5動作で記録します。単元が変わっても同じ順番で点検できる、数強塾独自の判断ループです。

観る

条件・求める量・動くものへ印を付け、問題固有のサインを拾う。

絞る

定義域と自由度を数え、候補や変数を必要な分だけに減らす。

写す

式・図・座標・ベクトル・確率事象のうち、条件が短くなる表現へ移す。

解く

固定、場合分け、差・符号、上下評価などから最短の処理を選ぶ。

戻す

端点・等号・実現可能性を元の条件へ戻し、答えの抜けや余分を除く。

8つの解法判断

判断1

主役を決めて情報を圧縮する

複数の長さ・角・文字を、制約式で結ばれた一つの変数や代表量にまとめる判断群。

自問:動いている量のうち、どれを決めれば残りが従うか。

主担当:1単元

判断2

条件から候補を縮める

計算を始める前に、存在範囲や許されない値を明文化して探索量を減らす判断群。

自問:定義域・符号・整数条件だけで、どこまで候補を減らせるか。

主担当:5単元

判断3

変化点で領域や事象を分ける

絶対値、符号、位置関係、事象の重なりなどが変わる点で、互いに重ならない場合へ分ける判断群。

自問:式・図形・事象の規則が切り替わる境目はどこか。

主担当:2単元

判断4

扱いやすい表現へ写す

対象は同じまま、距離・角度・位置関係が直接読める言語へ切り替える判断群。

自問:式・図・座標・ベクトル・複素数のどれなら条件が最も短くなるか。

主担当:4単元

判断5

一つを固定して二段階で動かす

多変数・動点・通過領域を、固定時の小問題と固定値を動かす全体問題に分離する判断群。

自問:一つの文字を止めたとき、残りは既知の一変数問題になるか。

主担当:2単元

判断6

差・比・符号から変化を読む

階差、比、導関数、増減を使い、式の形よりも変化の規則を先に捉える判断群。

自問:値そのものではなく、隣との差や瞬間の変化率を見ると何が一定になるか。

主担当:5単元

判断7

上下評価と誤差で量を制御する

不等式、近似誤差、信頼区間などで対象を上下から制御し、極限や判断を確定する判断群。

自問:正確な値を出さなくても、必要な結論まで幅を狭められるか。

主担当:3単元

判断8

重ならない部分へ分けて合成する

数え上げ、確率、統計量、面積・体積を、排反な部分や微小な寄与の和として組み立てる判断群。

自問:全体を、数え漏れや重複のない小さな寄与へ分けられるか。

主担当:4単元

3分止まったときの復旧ルート

止まり方 原因の候補 再開する一手
文字が増え続ける 自由度を数えず、従属な量まで別々に追っている 制約式を集め、1つ決めれば従う量を消去する
式変形の目的がない 求める量に合わない表現を使っている 距離なら座標、向きならベクトル、変化なら差・導関数へ写す
場合分けが爆発する 境界を列挙する前に細かく分けている 符号・位置・端点が変わる境目だけを先に並べる
正確に計算できない 値そのものが不要なのに等式へ固執している 結論に必要な精度を決め、上下評価や誤差へ切り替える
答えは出たが不安 元の条件へ戻す工程が抜けている 定義域、端点、等号、逆向きの実現可能性を確認する

4段階で同じ判断を育てる

段階 目標 説明できること
中学基盤 条件を図・表・文字へ移す 何が固定され、何が動くか
高校基本 単元の標準道具を正しく選ぶ その公式を選ぶ理由と使用条件
入試典型 複数の候補を比較して短い方針を選ぶ 別解より今回の方法が安定する理由
難関大応用 表現変更・固定・評価を組み合わせる 初見の形から再利用可能な判断規則を取り出す

基準となる6つのオリジナル演習

全単元マップのうち、判断の違いが比較しやすい6単元を完全オリジナル問題で詳しく扱います。

数学I・図形と計量

動く図形を角1つで表す|円の接線と面積最小【数学I】

サイン:1点が決まると接線・交点・長さがすべて連動して決まり、動点は1本の円弧上だけを動く。見かけの点の数より、自由に選べる量が少ない。

最初の操作:θ=∠AOP(0<θ<π/2)と置き、直角三角形OPX、OPYからOXとOYをθで表す。

数学C・ベクトル

ベクトルの通過領域|係数を固定して三角形を作る【数学C】

サイン:動点の位置ベクトルが『変数×固定ベクトル』の和に整理でき、変数の一方を固定すると他方だけが区間を動く。

最初の操作:α=s、β=(1−s)tと置き、係数の条件を0≦α≦1、|β|≦1−αへ翻訳する。

数学II・式と証明

二変数関数の最大・最小|一方を固定して値域を求める【数学II】

サイン:xとyがそれぞれ別の閉区間を独立に動き、xyの項のためにそのままでは大小が読みにくい。一方を固定すると、もう一方について平方完成できる。

最初の操作:固定順序を比較し、頂点x=y+2が常に区間内へ入るy固定を選ぶ。y=cとして断面の最小関数m(c)と最大関数M(c)を作る。

数学III・極限

積分を含む極限|一様評価とはさみうちで求める【数学III】

サイン:積分区間が0≦x≦1/nのように一点へ縮み、外側のnのべきと区間幅がつり合っている。置換後の被積分関数が固定区間上で一定の関数へ近づく。

最初の操作:t=nxと置いて区間を0≦t≦1へ固定し、平方根因子と2との差を有理化してtによらない誤差上界を作る。

数学I・データの分析

相関係数と一次変換|片側を反転すると符号が変わる【数学I】

サイン:対応のある二変量データの一方または両方がaX+bの形へ変換され、変換後の共分散・標準偏差・相関係数を問われている。

最初の操作:平均を先に変換して U−Uの平均=a(X−Xの平均)、V−Vの平均=c(Y−Yの平均) と書き、平行移動b、dを偏差から消す。

数学B・統計的な推測

母比率の標本数設計|誤差3%以内に必要な人数【数学B】

サイン:母比率を調べる前に、信頼係数と許容誤差だけが指定され、必要な標本数の最小値を問われている。

最初の操作:95%近似信頼区間の半幅を E(p,n)=1.96√{p(1−p)/n} と置き、p(1−p)=1/4−(p−1/2)²≦1/4でpを消す。

全26単元の判断マップ

数学I

単元 判断群 反応するサイン 最初の操作 学習先
数と式 条件から候補を縮める 根号・分母・絶対値を含み、文字の許される範囲が隠れている/整数解や実数解の個数を問われる 分母が0でない、根号内が0以上などの定義条件を列挙する/式変形前に各項の符号と変域を確認する 関連教材から学ぶ
高校1年生の数学
集合と命題 条件から候補を縮める 『すべて』『ある』『ならば』が条件に含まれる/必要条件・十分条件や否定を問われる 対象全体と条件を満たす集合を分けて書く/命題の仮定と結論を矢印の左右に置く 既存教材に接続
命題・条件・集合
二次関数 差・比・符号から変化を読む 最大・最小、共有点、実数解の個数を問われる/係数に文字を含む放物線が現れる 動かす文字とパラメータを区別する/頂点・軸・開く向き、または判別式のどれが条件を直接表すか選ぶ 既存教材に接続
すべての実数で二次式が正になる条件
図形と計量 主役を決めて情報を圧縮する 複数の長さや角が連動して動く/面積・辺長・角度の最適値や範囲を問われる 独立に選べる角または長さを一つ決める/正弦定理・余弦定理・面積公式で残りをその一変数へ集める 基準演習
動く図形を角1つで表す|円の接線と面積最小【数学I】
データの分析 重ならない部分へ分けて合成する 平均・分散・相関から未知の値や傾向を読む/データの追加・削除・変換後を比較する 個々の値、合計、平均との差のどの尺度が保存されるか選ぶ/平均と2乗平均など計算しやすい成分へ分ける 基準演習
相関係数と一次変換|片側を反転すると符号が変わる【数学I】

数学A

単元 判断群 反応するサイン 最初の操作 学習先
場合の数 重ならない部分へ分けて合成する 並べ方・選び方・整数解の個数を問われる/重複や制限のため単純な積が使えない 一つの結果を一意に表す記録方法を決める/全体を排反な場合に分けるか、補集合から引くかを比較する 既存教材に接続
非負整数解を1対1対応で数える
確率 変化点で領域や事象を分ける 複数回の試行や条件付き情報がある/『少なくとも』『初めて』『〜と分かった』が含まれる 標本空間と求める事象を明記する/事象を互いに重ならない経路または状態へ分ける 既存教材に接続
不良品から工場を逆算する条件付き確率
図形の性質 扱いやすい表現へ写す 角の二等分線、円、共線・共点条件が重なる/比や長さを証明または計算する 図に既知の等角・等長・比を書き込む/初等幾何・座標・ベクトルのうち条件が最短になる表現を選ぶ 既存教材に接続
内心と外心の距離を2通りで求める
数学と人間の活動 条件から候補を縮める 暦・周期・記数法・整数アルゴリズムが実生活の設定で現れる/有限回で終わる手順や規則性を説明する 現実の条件を整数・余り・周期へ翻訳する/手順ごとに減少する量または保存される量を探す 関連教材から学ぶ
数学A辞典

数学II

単元 判断群 反応するサイン 最初の操作 学習先
式と証明 一つを固定して二段階で動かす 二つ以上の文字を含む恒等式・不等式・最大最小が現れる/対称条件や一定の和・積が与えられる 制約で独立な文字の数を確認する/一つを仮固定し、残りについての一変数式として整理する 基準演習
二変数関数の最大・最小|一方を固定して値域を求める【数学II】
複素数と方程式 条件から候補を縮める 高次方程式の解・係数・剰余が問われる/実数解の個数や共役な解を扱う 既知の解、因数、係数と解の関係を整理する/実係数なら非実数解が共役で対になることを使う 関連教材から学ぶ
多項式の割り算の構造
図形と方程式 扱いやすい表現へ写す 軌跡・領域、直線と円の位置関係を問われる/距離や接線条件が文章で与えられる 原点と軸を条件が対称になる位置へ選ぶ/距離・垂直・接触を方程式へ翻訳する 既存教材に接続
円の外部の点から引く接線と接点
三角関数 変化点で領域や事象を分ける 周期をもつ方程式・不等式や最大最小が現れる/複数の角を含む式を一つの角へ整理したい 対象区間と周期を先に書く/角をそろえ、単一の三角関数または合成した形へまとめる 関連教材から学ぶ
面積から三角形の2通りを見抜く
指数・対数関数 条件から候補を縮める 未知数が指数や対数の真数に現れる/底が0と1の間にあり増減が逆向きになる 底の条件と真数条件を最初に書く/同じ底または同じ真数へそろえられるか確認する 既存教材に接続
底が1より小さい対数不等式
微分・積分 差・比・符号から変化を読む 接線、増減、面積を多項式で扱う/関数の局所的な変化と区間全体の量を結ぶ 接線・増減なら導関数、面積なら上下関係と積分区間を決める/関数同士を比較するときは差を一つの関数として置く 既存教材に接続
微分の直観

数学B

単元 判断群 反応するサイン 最初の操作 学習先
数列 差・比・符号から変化を読む 隣接項の関係や和から一般項を求める/規則が加法型か乗法型かを見分ける a(n+1)−a(n)とa(n+1)/a(n)のどちらが簡単か調べる/初期値と添字の開始位置を明記する 既存教材に接続
階差を立方差に見抜く
統計的な推測 上下評価と誤差で量を制御する 標本から母集団の割合・平均を推定する/信頼区間や仮説検定の結論を言葉で解釈する 母数・統計量・標本サイズを区別して書く/標準誤差を計算し、中心値±誤差幅の形にする 基準演習
母比率の標本数設計|誤差3%以内に必要な人数【数学B】
数学と社会生活 上下評価と誤差で量を制御する 現実のデータから複数案を比較・判断する/仮定や誤差を含むモデルを作る 目的変数、入力、単位、制約を表にする/結論が変わる境界値と許容誤差を決める 関連教材から学ぶ
統計的な推測の入口

数学C

単元 判断群 反応するサイン 最初の操作 学習先
ベクトル 一つを固定して二段階で動かす 二つ以上の係数で点・線分・直線が動く/動く図形全体が通る領域を問われる 位置ベクトルを固定ベクトルの一次結合に整理する/係数を一つ固定し、残る係数が描く線分または直線を先に特定する 基準演習
ベクトルの通過領域|係数を固定して三角形を作る【数学C】
平面上の曲線 扱いやすい表現へ写す 楕円・双曲線・放物線の焦点や接線を扱う/媒介変数表示と軌跡の方程式を行き来する 平方完成して中心・軸・尺度を読む/陰関数表示と媒介変数表示のどちらが求める量に直結するか選ぶ 既存教材に接続
楕円の標準形と接線
複素数平面 扱いやすい表現へ写す 回転・拡大・距離比・角の条件が複素数で与えられる/円や直線の像を問われる 差z−aで基準点からのベクトルを作る/積・商の絶対値と偏角を分けて読む 既存教材に接続
複素数の一次変換で円の像を求める

数学III

単元 判断群 反応するサイン 最初の操作 学習先
極限 上下評価と誤差で量を制御する 項ごとの極限は取れても、項数や変数が同時に増える/積・和の一部が複雑だが全体の収束だけを示せばよい 極限に必要な精度を決め、対象全体に共通する上界・下界を探す/主要部分と有界な係数を分け、誤差項を単独で評価する 基準演習
積分を含む極限|一様評価とはさみうちで求める【数学III】
微分法 差・比・符号から変化を読む 合成関数・積・商・逆関数を微分する/関数の局所的な増え方を求める 関数を外側と内側の演算に分解する/定義域と微分可能な範囲を確認してから公式を適用する 既存教材に接続
微分の直観
微分法の応用 差・比・符号から変化を読む 増減・凹凸・接線・方程式の解の個数を問われる/パラメータを含む関数の最大最小を扱う 比較対象の差を一つの関数にする/導関数の0点・未定義点・区間端点を候補として並べる 既存教材に接続
接線条件から囲まれた面積まで
積分法 重ならない部分へ分けて合成する 置換・部分積分を含む原始関数や定積分を求める/微分すると簡単になるまとまりが式中にある 被積分関数を積・合成・有理式のどの構造として見るか決める/微分が隣に現れる部分を新しい変数または微分部分として選ぶ 既存教材に接続
積分の直観
積分法の応用 重ならない部分へ分けて合成する 曲線で囲まれた面積、回転体の体積、曲線長を求める/断面の形や上下関係が位置によって変わる 積分方向を決め、位置tでの断面または微小量を書く/交点を求め、式が切り替わる位置で区間を分ける 既存教材に接続
放物線と直線で囲む回転体

1問1枚の判断ノート

解答を写す代わりに、次の5行だけを残します。類題で同じ反応ができたかを後日確認してください。

  1. 反応した問題のサイン
  2. 最初に書いた一行
  3. 途中で必要だった分岐
  4. 最後に行った検算
  5. 次の問題へ移せる判断規則

既存の無料教材との役割分担

入試数学の解法選択でよくある質問

解法が思いつかないとき、最初に何をすればよいですか?

公式を無作為に探す前に、固定されている量、動く量、求める量へ印を付けます。次に自由度を数え、図・式・座標など最も条件が短くなる表現を1つ選びます。

定石集と解法判断マップは何が違いますか?

定石集は「使える道具」を増やす教材です。このマップは、問題文の特徴から「どの道具を、なぜ今使うか」を選び、使わない条件と検算まで説明する教材です。

高校数学の全単元に対応していますか?

現行の高校数学辞典にある数学I・A・II・B・C・IIIの全26単元を重複なく掲載しています。各単元から基準演習または関連する既存教材へ進めます。

難関大学の記述問題にも使えますか?

はい。中学基盤、高校基本、入試典型、難関大応用の4段階で同じ判断を育てます。難関問題では複数の判断を組み合わせ、解法を選んだ理由と等号・到達可能性まで答案化します。

企画・分類・作問・解答・検算:数強塾編集部。全26単元の判断設計と基準演習を新規に制作しています。

入試数学の「表現設計6判断」

解法を知っているのに手が止まるとき、足りないのは公式ではなく、問題をどの姿に直すかという判断かもしれません。数強塾では、最初の一手を六つの「表現設計」に分けます。大切なのは、問題の科目名から決めつけず、いま読みにくいものが文章・図形・変数・事象・計算過程・条件のどれかを見分けることです。

使い方:まず「何が見えないために進めないか」を一文で言います。次に対応する判断を一つ選び、変換後の式や図が元の条件と同値かを確かめます。途中で別の障害が現れたら、二つ目の判断へ移ります。

1.往復翻訳

選ぶサイン:文章から式は作れたが、置換後の文字が何を表すか分からない。あるいは、式の解を出しても問題が求めた量へ戻せない。

最初の操作:各文字に「量・単位・範囲」を添え、問題文→式→新しい文字の意味→元の答え、の四地点を矢印で結びます。

同値変形で往復翻訳する学習へ

2.座標設計

選ぶサイン:図形の長さや角を一つずつ追うと式が増える。対称性、垂直、平行、中心が図の中に見えている。

最初の操作:原点をどこに置くと定数項が消えるか、どの向きを軸にすると点の座標が簡単になるかを比べます。座標は計算開始後ではなく、計算量を決める前に設計します。

図形に合う座標の選び方へ

3.固定と候補台帳

選ぶサイン:二つ以上の変数が動く最大・最小、場合分け、動点問題で、候補がどこから出たのか見失う。

最初の操作:一方を仮に固定して一変数問題にし、内点・端点・境界・交点を候補台帳へ記録します。その後、固定した値を動かして候補同士を比較します。

二変数を固定して候補を比較する学習へ

4.事象・状態図

選ぶサイン:確率で過去の結果が次の試行へ影響する。「初めて」「連続」「残り」「移動後」のように、時点ごとの状況が変わる。

最初の操作:未来の確率を決めるために必要な情報だけを状態名にし、矢印へ遷移確率を書きます。全矢印の確率和が1になることが最初の検算です。

確率を事象と状態で整理する学習へ

5.計算設計

選ぶサイン:方針は合っているのに式が長くなり、符号・分母・展開で崩れる。解答を見れば分かるのに、自分の途中式では目的が見えない。

最初の操作:定義域、変形の目的、候補、元式代入の順に欄を分けます。展開する前に、因数分解・置換・対称性を保った方が短いかを比較します。

計算ミスを構造から減らす学習へ

6.定義域・場合分け

選ぶサイン:根号、分母、絶対値、対数、図形の退化、区間端点がある。変形すると候補は出るが、どれを残すか不安になる。

最初の操作:変形前に許される値を集合で書き、式の規則が切り替わる境界を並べます。各場合を解いた後、和集合を作り、除外値と端点を元の条件へ戻します。

高校数学辞典で前提単元を確認する

六つは順番ではなく、使い分ける道具

止まった場所 最初に選ぶ判断 次に組み合わせやすい判断
文章を式へ直せない 往復翻訳 定義域・場合分け
図形の式が複雑 座標設計 固定と候補台帳
多変数の最大・最小 固定と候補台帳 計算設計
繰り返し試行の確率 事象・状態図 定義域・場合分け
方針はあるが途中式が崩れる 計算設計 往復翻訳
平方化や分母処理で候補が増える 定義域・場合分け 往復翻訳
最後の共通検査:選んだ表現で答えが出ても終了ではありません。変換前後の条件が同値か、単位が戻ったか、端点を含むか、すべての候補を元の問題へ代入したかを確認します。「うまく計算できた」と「元の問いに答えた」を分けることが、六判断を使いこなす基準です。

企画・構成・例題・解答・検算:数強塾編集部。文章・数値・図・解説順を独立に制作したオリジナル教材です。教材版 194dfe1ff052c122


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