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車道を直角に渡る最短経路の作図

浅野中学校(2026年度 大問1(5))の入試問題を動かして理解する

🗺 問題(浅野中学校 2026年度 大問1(5))

正方形のマス目で区画された土地があります。点線……のように、地点Aから地点Bまで進む進み方の中で、もっとも距離が短いものを実線―で解答用紙の図に書き込みなさい。ただし、車道の幅は等しく、マス目はすべて正方形です。また、車道を渡るときには、車道に対して垂直に渡るものとします。
ある土地は 横12マス × 縦8マス の建物部分からなり、中央を 幅2マスの十字形の車道 が貫いて、全体が 4 つのブロックに分かれています。A は土地の左上の角、B は右下の角とします。ブロックの中はマス目の線に沿わなくても、自由にまっすぐ(斜めに)進めます。
これは「作図」問題です。最短の進み方を実線で1本描く問題で、経路の本数を数える問題でも、距離の値を答える問題でもありません。ブロックの中は斜めに直進できるので、最短の進み方は「車道をどこで渡るか」までふくめて、ただ1通りに決まります(下のステップで確かめられます)。
↓ 下にスクロールして、考え方を順番に見ていきましょう
ステップ 1

土地のかたちを正確につかむ

まず土地の寸法を確認します。建物部分は 横4+右8=12マス縦4+下4=8マス。 ここに 幅2マスの車道 が十字に入るので、土地全体(車道を含む)は 横 4+2+8=14マス縦 4+2+4=10マス になります。
4つのブロックは、左上 4×4・右上 8×4・左下 4×4・右下 8×4。 縦の車道が左ブロックと右ブロックを、横の車道が上ブロックと下ブロックを分けています。
A は左上の角、B は右下の角。点線は問題に与えられた「進み方の例」です(薄く表示)。
垂直横断のルール:縦の車道は左右(横)方向に、横の車道は上下(縦)方向にまっすぐ渡ります。斜めに横切ることはできません。
ステップ 2

車道を詰めると「対角線」が見える

最短の進み方を見つける核心は、いったん車道を取り去って4ブロックを詰め、1つの長方形にしてしまうことです。 車道の幅(横2・縦2)を詰めると、建物部分は 横12 × 縦8 の長方形 にぴったり合体します。
この長方形での A→B の最短は、まっすぐな 対角線。その傾きは 縦:横 = 8:12 = 2:3。つまり建物の中では一貫して「下に2・右に3」の割合で進めば最短です。
この対角線の長さ(約14.42マスぶん)に、あとで戻す車道の幅(2+2=4マスぶん)を足したものが、A→B の最短の総距離になります。
下のスライダーを動かすと、4ブロックが車道のぶんだけスライドして合体し、対角線が現れます。
広げた状態
完全に詰めると 横12×縦8 の長方形。対角線の傾きは 2:3(下2・右3)です。
ステップ 3

車道を戻し、垂直横断でつなぐ(=答えの実線)

車道を元に戻します。すると先ほどの対角線は車道の位置で分断されます。 そこを 車道に垂直にまっすぐ渡って つなぎ直したものが、解答の実線です。
建物の中では 2:3(下2・右3)の傾き のまま進み、 縦の車道は横にまっすぐ横の車道は縦にまっすぐ 渡ります。 渡る場所は対角線が決めます:縦の車道は上から 2と2/3 マスの高さ横の車道は左から 8 マスの位置(どちらも対角線が車道の切り口と交わる点)です。
総距離は 対角線 約14.42 + 車道 4 ≈ 18.42 マスぶん。 渡る場所をここからずらすと、ブロック内の線が対角線からずれるぶん、総距離は必ず長くなります。 スライダーで「渡る場所」を動かして、総距離がどう変わるか確かめてください。
総距離 18.42
最短の進み方はただ1通りです。渡る高さをずらしても A→B にはたどり着けますが、ブロック内の線が対角線からずれたぶん必ず長くなります。総距離が最短(約18.42マスぶん)になるのは、対角線の切り口の位置で渡ったときだけです。

解き方のポイント

  • 車道を詰める:4ブロックを車道の幅ぶん寄せると、建物は 横12×縦8 の1つの長方形になります。A→B の最短はその 対角線
  • 傾きは 2:3:縦8:横12=2:3。建物の中では「下2・右3」の割合で進めば最短をキープできます。
  • 車道は垂直に横断:対角線を車道の位置で切り、縦の車道は横へ・横の車道は縦へ、幅のぶんをまっすぐ渡ってつなぎます。
  • 渡る場所も対角線が決める:切り口の位置(縦の車道は上から 2と2/3 マス、横の車道は左から 8 マス)で渡ったときだけ、ブロック内の線がすべて対角線に重なって最短(約14.42+車道4 ≈ 18.42マスぶん)になります。ずらすと必ず長くなるので、最短の答えは ただ1通り です。