2026年5月12日
論理回路は「記号」と「真理値表」の2本柱で攻略
情報Ⅰのテストでは、論理回路の問題は「AND・OR・NOTなどの図形記号(MIL記号〈えむあいえるきごう〉、回路図で使う世界共通の形)を見て、そこに信号を流したらどうなるかを答える」形式で出ます。真理値表(入力の組み合わせと出力をすべて書き出した表)だけ覚えても、回路図で出てきた記号がAND なのかOR なのか分からなければ得点できません。この記事では、記号の形・真理値表・回路図の読み方をセットで解説します。
共通テストや定期テストの設問では、A・Bという2つのスイッチ(入力)を複数のゲートに通し、最終的にランプが点灯するか(出力が1になるか)を答えさせる形式がよく出ます。図の形さえ見分けられれば、あとは表計算のように順番に真理値表を当てはめるだけなので、確実に得点できる分野です。
情報Ⅰの二進法の計算と関連が深い分野です。合わせて学びましょう。
基本の3つの論理演算(MIL記号つき)
AND(論理積)
「AかつB」。両方が1のときだけ1になる。回路図では、左側が平らで右側が半円形にふくらんだ形の記号で表します。
| A | B | A AND B |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
OR(論理和)
「AまたはB」。どちらか一方でも1なら1になる。回路図では、左側がへこみ右側がとがった、盾のような形の記号で表します。
| A | B | A OR B |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
NOT(否定)
「Aでない」。0と1を反転する。回路図では、三角形の先に小さな丸(否定バブルと呼びます)がついた記号で表します。この丸は「結果をひっくり返す」目印で、AND・OR以外の記号にも付くことがあります(後述のNAND・NOR)。
| A | NOT A |
|---|---|
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |
応用の論理演算(NAND・NOR・XOR)
NANDとNORは、ANDとORの記号の出力側に、NOTと同じ「否定バブル」を付けただけの形です。記号の本体はAND・ORと同じなので、「本体の形+バブルの有無」で見分けましょう。
NAND(AND + 否定バブル)
AND の結果をそのまま反転させた値になります。ANDの真理値表で1と0を入れ替えるだけなので、ANDが解ければNANDも解けます。
| A | B | A NAND B |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
NOR(OR + 否定バブル)
OR の結果をそのまま反転させた値になります。「両方0のときだけ1」と覚えると、真理値表を書かなくても即答できます。
| A | B | A NOR B |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 |
XOR(排他的論理和)
ORの記号の左側に、もう1本カーブした線が加わった形です。この線が「排他的(どちらか一方だけ)」を表す目印です。
| A | B | A XOR B |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
| 演算 | 意味 | 覚え方 |
|---|---|---|
| NAND | NOT AND(ANDの反転) | ANDの結果をひっくり返す |
| NOR | NOT OR(ORの反転) | ORの結果をひっくり返す |
| XOR | 排他的OR(どちらか一方だけ1のとき1) | 「違うとき1」 |
XORの覚え方:A=0,B=0→0、A=0,B=1→1、A=1,B=0→1、A=1,B=1→0。「2つが違うとき1」と覚えましょう。
回路図の解き方
共通テストや定期テストの論理回路の問題は、複数のゲート記号を線(信号線)でつないだ「回路図」の形で出題されます。読み取り方の手順は次のとおりです。
- 回路図の一番左にある入力(A, Bなど)の値を確認する
- 入力から出ている線をたどり、最初のゲート(記号)に入る値を確認する
- そのゲートの真理値表に当てはめて、出力を1つ求める
- 求めた出力を、次のゲートの入力として線をたどる
- 一番右の出力にたどり着くまで、ゲートごとに②〜④を繰り返す
コツ:回路図は左から右へ「信号が流れる」向きに描かれています。ゲートが複数あるときは、線が交差していても慌てず、1つのゲートの出力を求めたらその値を図の余白にメモしてから次のゲートに進みましょう。一気に暗算しようとするとミスします。
回路図とAND・ORなどを使った論理式は、実は同じ内容を「図」と「式」のどちらで表しているかの違いです。回路図のゲートを左から順に式にしていけば論理式になり、逆に論理式のカッコの中から順に回路図を組み立てることもできます。共通テストでは回路図から論理式を答えさせる問題と、論理式から回路図を選ばせる問題の両方が出るので、どちらの向きにも変換できるようにしておきましょう。
中間出力つき真理値表で確認する
複数のゲートをつないだ回路では、最終出力の列だけでなく「途中のゲートの出力」も列に書き出すと、入力を1つ変えたときに答えがどう変わるかを一目で確認できます。次の表は、後の問題1で扱う「ANDゲートとNOTゲートの出力をORゲートに入れる回路」について、A・Bのすべての組み合わせで途中の出力までまとめたものです。
| A | B | A AND B(①) | NOT B(②) | ①OR②(最終出力) |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
このように、ゲートごとに列を分けて計算すれば、回路が複雑になっても1つずつ確実に得点できます。
よくある間違い
- ANDとORの記号を逆に覚える:「左が平ら=AND(きっちり両方そろう)」「左がへこむ=OR(ゆるく片方でもOK)」と、形と意味をセットで覚えましょう。
- 否定バブルを見落とす:NAND・NORは出力側の小さな丸を見落とすと、AND・ORと勘違いして答えを逆にしてしまいます。ゲートの右端を必ず確認しましょう。
- 途中の値を書かずに暗算する:ゲートが3つ以上つながる回路では、途中の出力を書かずに進めると数値を混同しやすくなります。図の余白にメモを残しましょう。
練習問題と解答(回路図つき)
問題1:AND とNOT、OR を組み合わせた回路
下の回路図で、A=1, B=0 のときの出力を求めなさい。
解き方:まずANDゲートにA=1, B=0が入るので、A AND B = 1 AND 0 = 0。次にNOTゲートにB=0が入るので、NOT B = NOT 0 = 1。最後にORゲートに0と1が入るので、0 OR 1 = 1。
この回路を論理式で表すと (A AND B) OR (NOT B) です。回路図のゲートを左から順番に式のカッコにしていくと、論理式に変換できます。
問題2:ANDとNOTを直列につないだ回路
下の回路図で、A=1, B=1 のときの出力を求めなさい。
解き方:まずANDゲートにA=1, B=1が入るので、A AND B = 1 AND 1 = 1。その出力1がそのままNOTゲートに入るので、NOT 1 = 0。この「AND+NOT」の組み合わせは、NANDゲート1個と同じ働きです。
この回路を論理式で表すと NOT(A AND B)、つまり A NAND B と同じです。
問題3:XORゲート1個の回路
下の回路図で、A=1, B=0 のときの出力を求めなさい。
解き方:XORはAとBが違う値のときだけ1になるゲートです。A=1, B=0で値が違うので、出力は1。
この回路を論理式で表すと A XOR B です。ゲート1個だけの回路は、そのままゲート名が論理式になります。
情報Ⅰ試験対策まとめで他の分野も確認。共通テスト対策スケジュールで学習計画を。擬似コード読解でプログラミング分野も対策。用語対照表で用語を確認。
まとめ
- ✅ AND: 両方1のとき1(記号=左が平ら、右が半円)
- ✅ OR: どちらか1なら1(記号=左がへこみ、右がとがる)
- ✅ NOT: 0と1を反転(記号=三角形+否定バブル)
- ✅ NAND・NOR: AND・ORの記号に否定バブルが付いた形
- ✅ XOR: 違うとき1(記号=ORの左にもう1本カーブが追加)
- ✅ 回路図は左から右へ、ゲートごとに出力をメモしながら解く