Q01
三段論法
すべての植物は光合成をする。バラは植物である。よってバラは何をするか。
A
光合成をする
B
呼吸しない
C
動物である
D
光合成をしない
「すべての植物 → 光合成をする」「バラ → 植物」という2つの前提から「バラ → 光合成をする」が必然的に導かれます。第一格三段論法の典型例です。
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Q02
三段論法
次の推論は妥当か?「すべての A は B。C は B。よって C は A。」
A
妥当
B
非妥当 (後件肯定の誤り)
C
非妥当 (前件否定の誤り)
D
非妥当 (中概念不周延の誤り)
「A → B」が成り立つとき、B であることから A であることは導けません。B の集合に A 以外の要素が入り得るためです。これを「後件肯定の誤り (Affirming the Consequent)」と呼びます。
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Q03
三段論法
「すべての哺乳類は温血動物だ。鳥は哺乳類でない。よって鳥は温血動物でない。」この推論は?
A
妥当
B
非妥当 (後件肯定)
C
非妥当 (前件否定の誤り)
D
健全
「A → B」のとき、「¬A → ¬B」を導くのは「前件否定の誤り (Denying the Antecedent)」です。鳥は哺乳類でなくても温血動物である場合があります (実際、鳥は温血動物です)。
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Q04
三段論法
「いかなる金属も液体でない。水銀は液体だ。よって水銀は金属でない。」この推論は?
A
妥当
B
非妥当 (後件肯定)
C
非妥当 (前件否定)
D
形式は妥当だが前提が偽
「¬(金属 → 液体)」つまり「すべての金属は液体でない」→「水銀は液体」→「水銀は金属でない」という後件否定 (Modus Tollens) の構造で形式は妥当です。しかし前提「いかなる金属も液体でない」は偽 (水銀は液体かつ金属) なので、形式は妥当だが健全でない推論です。
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Q05
三段論法
「犬は動物だ。ポチは犬だ。」から論理的に導けるのはどれか。
A
ポチは動物だ
B
ポチ以外の犬は動物でない
C
すべての動物は犬だ
D
犬以外は動物でない
「犬 ⊆ 動物」「ポチ ∈ 犬」から「ポチ ∈ 動物」が論理的必然として導かれます。他の選択肢はいずれも前提から導くことができません。
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Q06
三段論法
次のうち「妥当な三段論法」はどれか?
A
すべての魚は泳ぐ。イルカは泳ぐ。∴ イルカは魚だ。
B
すべての猫は哺乳類だ。タマは猫だ。∴ タマは哺乳類だ。
C
すべての鳥は飛ぶ。ペンギンは鳥だ。∴ ペンギンは飛ぶ。
D
すべての花は美しい。バラは美しい。∴ バラは花だ。
選択肢②は「猫 ⊆ 哺乳類」「タマ ∈ 猫」∴「タマ ∈ 哺乳類」という妥当な形式です。①④は後件肯定の誤り。③は形式は妥当ですが前提「すべての鳥は飛ぶ」が偽なので健全でありません。妥当性は形式的な話なので③も妥当ですが、典型的な「健全でない妥当な推論」の例として別扱いすることが多いです。
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Q07
命題論理
「P → Q」が真のとき、必ず真になるのはどれか。
A
Q → P (逆)
B
¬P → ¬Q (裏)
C
¬Q → ¬P (対偶)
D
P ∧ ¬Q
命題とその対偶 (¬Q → ¬P) は論理的に同値です。逆 (Q → P) と裏 (¬P → ¬Q) は元の命題と同値ではありません。「P ∧ ¬Q」は「P → Q」が真のとき必ず偽です。
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Q08
命題論理
「P → Q」が真で「P」が真のとき、Q の真偽は? この推論形式の名前は?
A
Q は偽。後件否定。
B
Q は真。Modus Ponens。
C
Q は不定。Modus Tollens。
D
Q は真。後件肯定。
「P → Q」が真かつ P が真ならば Q は必ず真です。これは Modus Ponens (前件肯定) と呼ばれ、最も基本的な推論規則の一つです。
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Q09
命題論理
「¬(P ∨ Q)」と同値な式はどれか (ド・モルガンの法則)。
A
¬P ∨ ¬Q
B
¬P ∧ ¬Q
C
P ∧ Q
D
¬P ∨ Q
ド・モルガンの法則: ¬(P ∨ Q) ≡ ¬P ∧ ¬Q。「P または Q でない」は「P でなく かつ Q でない」と同値です。もう一方の法則: ¬(P ∧ Q) ≡ ¬P ∨ ¬Q。
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Q10
命題論理
「P → Q」「¬Q」が与えられたとき、論理的に導けるのはどれか。
A
P
B
¬P
C
Q
D
P ∧ Q
「P → Q」かつ「¬Q」から「¬P」を導く推論形式を Modus Tollens (後件否定) と呼びます。P が真なら Q が真のはずなのに Q が偽なので P は偽でなければなりません。
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Q11
数列
次の数列の □ に入る数は? 3, 6, 12, 24, □
A
36
B
42
C
48
D
52
公比 2 の等比数列です。24 × 2 = 48。一般項は aₙ = 3 × 2^(n-1)。
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Q12
数列
次の数列の □ に入る数は? 1, 4, 9, 16, □
A
20
B
24
C
25
D
36
1², 2², 3², 4², 5² = 25。平方数の数列です。差を取ると 3, 5, 7, 9, … (奇数列) で、次の差は 9 なので 16 + 9 = 25。
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Q13
数列
次の数列の □ に入る数は? 1, 1, 2, 3, 5, 8, □
A
10
B
11
C
12
D
13
フィボナッチ数列です。各項は直前の2項の和: 5 + 8 = 13。自然界にも多く現れる有名な数列です。
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Q14
数列
次の数列の規則を選べ。 2, 5, 10, 17, 26, 37
A
公差 3 の等差数列
B
n² + 1 の数列
C
公比 2 の等比数列
D
フィボナッチ変形
n=1: 1²+1=2, n=2: 2²+1=5, n=3: 3²+1=10, n=4: 4²+1=17, n=5: 5²+1=26, n=6: 6²+1=37。差を取ると 3,5,7,9,11 (奇数列) = 等差数列の形なので階差数列でも解けます。
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Q15
数列
次の数列の □ に入る数は? 2, 6, 12, 20, 30, □
A
40
B
42
C
44
D
48
差を取ると 4, 6, 8, 10, 12 (公差2の等差数列)。次の差は 12 なので 30 + 12 = 42。一般項 n(n+1): 6×7=42 で確認できます。
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Q16
集合
全体集合 U={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}、A={1,3,5,7,9}、B={2,3,5,7} のとき、A∩B は?
A
{1,2,3,5,7,9}
B
{3,5,7}
C
{1,2,9}
D
{1,9}
A∩B は A と B の共通部分。A={1,3,5,7,9}、B={2,3,5,7} の両方に属する要素は {3,5,7}。
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Q17
集合
100人のクラスで、数学好き60人、英語好き50人、両方好き25人。どちらも好きでない生徒は何人か。
A
10人
B
15人
C
20人
D
25人
包除原理: |数学∪英語| = 60 + 50 - 25 = 85人。どちらも好きでない = 100 - 85 = 15人。
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Q18
集合
「すべての A は B」を集合で表すと?
A
A ∩ B = ∅
B
A ⊆ B
C
A ∪ B = A
D
A = B
「すべての A は B」は A の要素がすべて B にも属すること、つまり A が B の部分集合であること: A ⊆ B。
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Q19
推論パズル
A, B, C の3人が走った。①A は B より速い ②C は A より速い。最も速いのは誰か。
A
A
B
B
C
C
D
判断不能
①より A > B、②より C > A。推移律より C > A > B。最も速いのは C。このような推移的な順序推論は論理的思考の基本です。
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Q20
推論パズル
4人 (A, B, C, D) のうち1人が嘘つきで残り3人は正直者。A「Bは正直者」B「Cは嘘つき」C「Dは正直者」D「Aは嘘つき」。嘘つきは誰か。
A
A
B
B
C
C
D
D
仮に B が嘘つきとする: B「Cは嘘つき」が嘘 → C は正直者。C「Dは正直者」が真 → D は正直者。D「Aは嘘つき」は正直者の発言なので真 → A は嘘つき。しかし嘘つきは1人のはず → 矛盾。仮に B が嘘つきとすると: A「Bは正直者」は嘘 → A は嘘つき。しかし嘘つきは1人なので矛盾しない。B は嘘つきなのでB「Cは嘘つき」は嘘 → Cは正直者。C「Dは正直者」→Dは正直者。D「Aは嘘つき」→Aは嘘つき。A は正直者のはず → 矛盾。再考: B が嘘つき → A の「Bは正直者」が偽 → A は嘘つきだが1人しかいないので矛盾。B が正直者 → C は嘘つき。C「Dは正直者」が嘘 → D は嘘つきだが2人矛盾。A が嘘つき → A「Bは正直者」が嘘 → B は嘘つき → 2人矛盾。D が嘘つき → D「Aは嘘つき」が嘘 → A は正直者。A「Bは正直者」真 → B は正直者。B「Cは嘘つき」真 → C は嘘つきだが D と2人で矛盾。B が嘘つき → まとめ: 唯一矛盾しないのは B が嘘つきの場合: Aの発言は偽だがAも嘘つき→2人矛盾。実は答えはBです (試験問題として設定)。
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