問1 含意を使った恒真式

応用情報​技術者試験 令和7年度 春期 午前、全80問のうちの問1。

出典:令和7年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問1(否定を表す上線は「¬」で書き、問題文の上線の記号の説明も “¬” にした。イの Q → ¬P 全体にかかる上線は、括弧で囲んで ¬( Q → ¬P ) と書いた)

論理式 P,Q がいずれも真であるとき,論理式 R の真偽にかかわらず真になる式はどれか。ここで,“¬” は否定を,“∨” は論理和を,“∧” は論理積を,“→” は含意(“真 → 偽” となるときに限り偽となる演算)を表す。

  1. ア(( P → Q ) ∧ ( Q → P )) → ( R → ¬Q )
  2. イ(( P → Q ) ∧ ¬( Q → ¬P )) → ( Q → R )
  3. ウ(( P → ¬Q ) ∨ ( Q → P )) → ( R → ¬Q )
  4. エ(( P → ¬Q ) ∨ ( Q → ¬P )) → ( Q → R )
答えと解説を開く

正解はエです。

P と Q に真を入れて、各式の左側 (→ の前) と右側 (→ の後ろ) を順に調べます。含意 X → Y は、X が真で Y が偽のときだけ偽です。だから左側が偽なら、右側が何であっても式全体は真です。エの左側は、P → ¬Q が 真 → 偽 で偽、Q → ¬P も 真 → 偽 で偽、その論理和なので偽です。左側が偽なので、右側の Q → R が R によって変わっても、式全体は常に真になります。正解はエです。

ほかの選択肢が違う理由

  • ア左側は 真 ∧ 真 = 真 です。右側の R → ¬Q は ¬Q が偽なので、R が真のとき偽になります。R が真なら式全体が偽になります。
  • イQ → ¬P は 真 → 偽 で偽、その否定は真なので、左側は 真 ∧ 真 = 真 です。右側の Q → R は R と同じ値になるので、R が偽なら式全体が偽になります。
  • ウQ → P が真なので、左側は 偽 ∨ 真 = 真 です。右側の R → ¬Q は R が真のとき偽になるので、式全体も偽になります。

仕組み

含意 X → Y は「X ならば Y」という約束です。約束が破れるのは、X が成り立ったのに Y が成り立たないときだけです。X が成り立たないときは、約束は破れていないので真とみなします。

この型の問題は、分かっている値を入れて左側から計算し、左側が偽になる式を探すのが近道です。左側が真の式は、右側が R で変わるかどうかを見ます。

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