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基本情報技術者2011年度 秋期午前26

2011年度 秋期 基本情報技術者 午前26

難度標準

論理式 X = A・B + A・B+A・Bと同じ結果が得られる論理回路はどれか。ここで、論理式中の・は論理積,+は論理和,X はXの否定を表す。

選択肢

A-D- B-D-X
A-D- B-Do-X
A-Do- B-D-X
A-Do- B-Do-X

解説

結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成

展開
結論Layer 1

論理式 X = A・B + A・B+A・B を簡略化します。ここで、・は論理積(AND)、+は論理和(OR)、XはXの否定(NOT)を表します。

まず、論理積は両方の入力が1のときに1となります。論理和はどちらかの入力が1のときに1となります。否定は入力が1のときに0、0のときに1となります。

問題の論理式は、ブール代数の分配法則 (P + Q)・R = P・R + Q・R や、相補律 P + ¬P = 1、同一律 P + P = P などを適用することで簡略化できます。

具体的には、X = A・B + A・B + A・B という式ですが、A・B という項は A・B と A・B の両方で現れます。ブール代数の同一律により、同じ項が複数回現れても結果は変わりません。したがって、X = A・B + A・B となります。

ここで、A・B と A・B をよく見ると、A・B の方は A が否定されています。

この式をさらに簡略化するために、ブール代数のド・モルガンの法則 ¬(P・Q) = ¬P + ¬Q や、分配法則 A・(B + C) = A・B + A・C を考慮すると、選択肢の回路構成と照合することができます。

正解の選択肢アは、AとBの論理積の結果を否定した回路(NAND回路)と、AとBの否定の論理積の結果を否定した回路(NAND回路)を論理和で接続したものに相当します。

より具体的に、X = A・B + A・B となります。この式は、(A NAND B) OR (¬A NAND B) と解釈できます。

ここで、各選択肢の回路構成について検討します。選択肢アは、AとBの論理積の否定(A NAND B)と、Aの否定とBの論理積の否定(¬A NAND B)を論理和で接続した回路に相当します。

ド・モルガンの法則 ¬(P + Q) = ¬P・¬Q を適用すると、A・B + A・B は ¬(¬(A・B)・¬(A・B)) とも書けます。

ここで、¬(A・B) は A NAND B であり、¬(A・B) は ¬A NAND B となります。

したがって、選択肢アは、(A NAND B) OR (¬A NAND B) という回路構成であり、これが論理式 X = A・B + A・B と等価になります。

詳細Layer 2

選択肢イは、AとBの論理積(A AND B)と、Aの否定とBの論理積(¬A AND B)を論理和で接続した回路に相当し、これは A・B + A・B という論理式になり、与えられた論理式とは異なります。

選択肢ウは、AとBの論理和(A OR B)と、Aの否定とBの論理積(¬A AND B)を論理和で接続した回路に相当し、これも与えられた論理式とは異なります。

選択肢エは、AとBの論理和(A OR B)と、Aの否定とBの論理和(¬A OR B)を論理和で接続した回路に相当し、これも与えられた論理式とは異なります。

この解説は?
この解説は AI 生成です(詳細)

解説テキストは Google Gemini に IPA 公式の問題文・公式解答を入力して生成しました。 人間によるレビューを行ったものと、未レビューのものが混在します。

AI は事実誤認・選択肢の取り違え・最新法令の反映漏れ等を含む可能性があります。 重要な判断は必ず IPA 公式 PDF または最新の参考書でご確認ください。

解説の検証プロセス・誤り報告フローは 運営透明性レポートで公開しています。

※ AI 生成の解説は誤りを含む可能性があります。重要な判断は IPA 公式資料でご確認ください。

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