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基礎理論

3変数の論理式 F = A·B·C + A·B·C' + A·B'·C をカルノー図で簡単化した結果として、正しいものはどれか。(・はAND、+はOR、'はNOT)

ア.F = A + B
イ.F = A·B·C
ウ.F = A + B·C
エ.F = A·B + A·C正解

解説

カルノー図は「論理式の地図」。隣り合う1のセルを2の累乗個まとめる——これだけのゲーム。3項を2項に縮約できると、回路のゲート数が減って電気代と発熱が下がります。

なぜ エ が正解か

エが正解。3変数(A,B,C)のカルノー図に各項を配置:A·B·C → (A=1,B=1,C=1)、A·B·C' → (A=1,B=1,C=0)、A·B'·C → (A=1,B'=1,C=1すなわちB=0,C=1)。①最初の2項(A·B·C と A·B·C')は C が変化、A=B=1 共通 → A·B にまとめられる。②1項目と3項目(A·B·C と A·B'·C)は B が変化、A=C=1 共通 → A·C にまとめられる。よって F = A·B + A·C。

なぜ ア は間違いか

F = A + B では (A=0,B=1) のとき 1 になるはずだが、元の式には B のみが 1 の項はない。簡単化しすぎ。

なぜ イ は間違いか

F = A·B·C は元の式の1項目だけ。残りの2項を捨てており、A·B·C' や A·B'·C のときに 0 になってしまう。

なぜ ウ は間違いか

F = A + B·C は (A=0,B=1,C=1) のとき 1 になるが、元の式では3項すべてにAが含まれるため A=0 のときは常に 0。この式は元の式と異なる真理値表を持つ。

出典: AI生成問題(学習用)