判断推理は数的処理の一分野で、数的推理・資料解釈と並び、図形を扱う空間把握も含めて出題される。文章理解と合わせて教養(基礎能力)試験の知能分野を構成する。国家一般職(大卒程度)では令和6年度(2024年度)以降、基礎能力試験が40題→30題に削減され、うち判断推理は7問出題される(知能24問=文章理解10・判断推理7・数的推理4・資料解釈3、知識6問)。与えられた条件から論理的に結論を導く、数的推理と並ぶ最重要科目である。
命題と論理:命題「P→Q」の対偶「¬Q→¬P」は元の命題と真偽が常に一致(論理的に同値)するため、対偶を作って矢印をつなぐのが基本手順。三段論法(推移律)で「A→B」かつ「B→C」⇒「A→C」を導く。一方、逆「Q→P」・裏「¬P→¬Q」は必ずしも真とは限らず、成り立つものとして扱うと誤り。否定はド・モルガンの法則で ¬(A∧B)=¬A∨¬B、¬(A∨B)=¬A∧¬B と変形する。全称命題「すべてのAはBである」の否定は「あるAはBでない」(¬∀x P=∃x¬P)、存在命題の否定は全称。
試合と集合:リーグ戦(総当たり戦)でn人が1回ずつ対戦する総試合数は nC2=n(n−1)/2。トーナメント戦(勝ち抜き戦)でn人から優勝者1人を決めるには、各試合で必ず1人が敗退するため n−1 試合。集合は包除原理 |A∪B|=|A|+|B|−|A∩B|、3集合は |A∪B∪C|=|A|+|B|+|C|−|A∩B|−|B∩C|−|C∩A|+|A∩B∩C| を用い、ベン図・キャロル表で整理する。
空間把握:立方体(正六面体)の展開図は回転・裏返しで一致するものを同一とみなすと11種類、正四面体は2種類。正多面体(プラトンの立体)は正四面体・正六面体・正八面体・正十二面体・正二十面体の5種類のみ。凸多面体では頂点V・辺E・面Fにオイラーの多面体定理 V−E+F=2 が成り立ち、立方体は頂点8・辺12・面6(8−12+6=2)。
1. 命題「Pならば Qである」の対偶として正しいものはどれか。
対偶は仮定と結論を入れ替えたうえでそれぞれを否定した命題であり、「QでないならPでない」となる。元の命題と対偶は真偽が常に一致する。 (論理学の基本法則(対偶の同値性)/LEC「判断推理とは」解説)
2. ある命題「Pならば Qである」が真であることが分かっているとき、次のうち論理的に必ず真であるといえるものはどれか。
元の命題が真であるとき、真偽が常に一致するのは対偶のみであり、逆・裏は必ずしも真とは限らない。 (論理学の基本法則(対偶の同値性))
3. 「雨が降ればグラウンドは濡れる」という命題が真であるとき、この命題の「逆」にあたる文として正しいものはどれか。
逆とは仮定と結論を入れ替えた命題であり、「グラウンドが濡れていれば雨が降った」となる。散水など他の原因もあり得るため、この逆は必ずしも真ではない。 (論理学の基本(逆・裏・対偶の関係))
4. 「Aならば Bである」という命題が真であるとき、その「裏」である「AでないならばBでない」について正しい記述はどれか。
裏は対偶とは異なり元の命題と真偽が一致するとは限らないため、裏の真偽は別途確認する必要がある。 (論理学の基本(逆・裏・対偶の関係))
5. ド・モルガンの法則に基づくと、「AかつBである」の否定として正しいものはどれか。
ド・モルガンの法則により、¬(A∧B)は「¬Aまたは¬B」と等しい。 (ド・モルガンの法則(論理学・集合論))
6. ある規定で「書類選考に合格した、または面接を受けた者だけが最終試験に進める」と定めている。この「AまたはBである」の否定にド・モルガンの法則を適用すると、正しい表現はどれか。
ド・モルガンの法則により¬(A∨B)は「¬Aかつ¬B」と等しいため、「書類選考に合格していない、かつ面接も受けていない」が正しい否定表現となる。 (ド・モルガンの法則(論理学・集合論))
7. 「AならばBである」かつ「BならばCである」という2つの命題が真であるとき、論理的に必ず導ける結論はどれか。
三段論法(推移律)により、「A→B」と「B→C」が真であれば「A→C」が導ける。 (論理学の基本法則(推移律・仮言三段論法))
8. 次の3つの命題が全て真であるとき、確実にいえることはどれか。「甲を選ぶならば乙を選ばない」「乙を選ばないならば丙を選ぶ」「丙を選ぶならば丁を選ばない」
「甲→¬乙」「¬乙→丙」「丙→¬丁」を三段論法で順につなげると「甲→¬丁」、すなわち「甲を選ぶならば丁を選ばない」が導ける。 (論理学の基本法則(推移律・仮言三段論法))
9. 「すべての職員は研修を受けた」という命題の否定として正しいものはどれか。
全称命題「すべてのAはBである」の否定は「あるA(少なくとも1人)はBでない」となる。 (述語論理(全称・存在量化子の否定))
10. 「ある応募者は面接を辞退した」という命題が偽であるとき、確実にいえることはどれか。
存在命題「あるAはBである」の否定は「すべてのAはBでない」であるため、命題が偽ならば「すべての応募者は面接を辞退していない」が真となる。 (述語論理(全称・存在量化子の否定))
11. 「試験に合格した者は全員、面接を受けている」という命題の対偶として最も適切なものはどれか。
「合格→面接を受けた」の対偶は「面接を受けていない→合格していない」であり、選択肢の中ではこれが正しい。 (論理学の基本法則(対偶の同値性))
12. 「Xを実施すればYが実施される」「Zを実施しなければYは実施されない」という2つの命題が真であるとき、確実にいえることはどれか。
第2の命題の対偶は「Yが実施されればZが実施される」となり、これと第1の命題「X→Y」をつなげると三段論法により「X→Z」、すなわち「Xを実施すればZも実施される」が導ける。 (論理学の基本法則(対偶の同値性・推移律))
13. 「Pならば Qである」という命題が偽であることを示すために必要な事例として正しいものはどれか。
「P→Q」が偽となるのは仮定Pが成り立つのに結論Qが成り立たない場合のみであるため、反例は「PであるがQでない」事例である。 (論理学の基本(命題の真偽の定義))
14. 2つの集合A、Bについて、和集合の要素数を求める公式として正しいものはどれか。
包除原理により、和集合の要素数は各集合の要素数の和から重複して数えた共通部分の要素数を引いたものになる。 (包除原理(集合の要素数))
15. ある職場で英語を話せる職員が42人、中国語を話せる職員が35人、両方とも話せる職員が18人いるとき、英語または中国語のいずれか一方でも話せる職員は何人か。
|A∪B| = 42 + 35 − 18 = 59人となる。 (包除原理(集合の要素数))
16. 3つの集合A、B、Cについて、和集合の要素数を求める式として正しいものはどれか。
3集合の包除原理では、2つずつの共通部分を引いた後、3つ全ての共通部分を1回足し戻す必要がある。 (包除原理(3集合))
17. あるアンケートで、資格Xを持つ人が50人、資格Yを持つ人が40人、資格Zを持つ人が30人いた。XとYの両方を持つ人は15人、YとZの両方を持つ人は10人、ZとXの両方を持つ人は12人、X・Y・Zすべてを持つ人は5人であった。少なくとも1つの資格を持つ人は何人か。
|X∪Y∪Z| = 50+40+30−15−10−12+5 = 88人となる。 (包除原理(3集合))
18. 判断推理の集合分野で用いる「ベン図」の説明として最も適切なものはどれか。
ベン図は集合の包含関係や共通部分を円などの重なりで視覚的に表現する図である。 (集合論の基礎(ベン図))
19. 40人のクラスで、数学が好きな生徒が25人、英語が好きな生徒が18人、両方好きな生徒が10人いる。数学も英語もどちらも好きでない生徒は何人か。
少なくとも一方が好きな生徒は25+18−10=33人であり、全体40人からこれを引くと40−33=7人となる。 (包除原理(集合の要素数)と補集合の関係)
20. 判断推理で用いられる「キャロル表」の特徴として正しいものはどれか。
キャロル表は各属性の有無を行と列のマス目に整理する表であり、属性が3つ以上でも段階的に分割して扱える。 (集合論の基礎(キャロル表))
21. 30人の集団について、「眼鏡をかけている」「男性である」という2つの属性でキャロル表を作ったところ、眼鏡をかけている人が14人、男性が16人、眼鏡をかけていない女性が9人であった。眼鏡をかけている男性は何人か。
眼鏡をかけていない人は30−14=16人、そのうち女性が9人なので眼鏡をかけていない男性は16−9=7人。よって眼鏡をかけている男性は男性16人から7人を引いた9人となる。 (集合論の基礎(キャロル表・包除原理))
22. 100人の集団において、資格Aを持つ人が70人、資格Bを持つ人が60人いる。両方の資格を持つ人の人数として考えられる最小値はどれか。
|A∩B| = |A|+|B|−|A∪B| であり、|A∪B|は最大でも100人なので、|A∩B|の最小値は70+60−100=30人となる。 (包除原理(集合の要素数の範囲))
23. 2つの集合A、Bが「互いに排反(互いに素)である」とはどのような状態を指すか。
排反(互いに素)とは、2つの集合に共通する要素が一つも存在しない、すなわちA∩B=∅である状態を指す。 (集合論の基礎(排反事象・共通部分))
24. 全体集合Uの要素数が|U|、集合Aの要素数が|A|であるとき、Aの補集合A^c(Aに属さない要素の集合)の要素数を求める式として正しいものはどれか。
補集合とは全体集合からAの要素を除いたものであるため、その要素数は全体集合の要素数からAの要素数を引いたものになる。 (集合論の基礎(補集合))
25. あるクラス35人のうち、サッカー部員が15人、野球部員が12人、両方に所属する部員が4人、どちらにも所属しない生徒が12人いる。サッカー部のみに所属する生徒は何人か。
少なくとも一方に所属する生徒は35−12=23人であり、15+12−4=23で整合する。サッカーのみに所属する生徒は15−4=11人となる。 (包除原理(集合の要素数)とベン図)
26. 判断推理の集合分野において、扱う属性の種類が3つ以上に増える場合、一般に「ベン図」よりも「キャロル表」を用いた方が整理しやすいとされる理由として最も適切なものはどれか。
キャロル表は属性ごとに行と列を段階的に分割していく表であるため、属性数が増えても各組み合わせの人数を整理しやすい。 (集合論の基礎(ベン図とキャロル表の比較))
27. 判断推理の「対応関係」の問題を解く基本的な手順として最も適切なものはどれか。
対応関係の問題は条件を対応表に整理し、確定事項から順に埋めて消去法で絞り込むのが基本の解法である。 (判断推理「対応関係」の基本解法)
28. 対応関係の問題で、A~Dの4人がそれぞれ異なる1つの職業に就いているとき、対応表を作る際に必ず守らなければならないルールはどれか。
1人1つの対応関係では、各行・各列にマル(該当)が1つだけ入るという制約を利用して絞り込む。 (判断推理「対応関係」の基本ルール)
29. 対応関係の問題で「AはBではない」「AはCでもない」のように否定形の条件が複数与えられている場合、最も有効な解法はどれか。
否定条件は直接答えを決めなくても、表のマス目を消していく消去法に有効に使うことができる。 (判断推理「対応関係」の解法(消去法の活用))
30. A、B、C、Dの4人が、りんご、みかん、ぶどう、ももを1人1つずつ持っている。次の条件が分かっている。①Aはりんごとぶどうのどちらも持っていない。②Bはぶどうかももを持っている。③Cはみかんを持っている。④Dはぶどうを持っていない。このとき、確実にいえることはどれか。
Cはみかんで確定し、①よりAはもも、残った選択肢と②よりBはぶどう、消去法でDはりんごと一意に定まる。 (対応関係(消去法による4人×4種の対応問題))
31. A~Eの5人でリーグ戦(総当たり戦)を行い、全員が他の4人と1回ずつ対戦した。このリーグ戦で行われた試合の総数として正しいものはどれか。
リーグ戦の総試合数はn(n-1)/2で求められ、5人の場合は5×4÷2=10試合となる。 (組合せの公式(判断推理「試合・勝敗」分野、n(n-1)/2))
32. A~Dの4チームがリーグ戦(総当たり戦)を行い、引き分けはなかった。次のことが分かっている。①Aは1勝2敗だった。②Bは3戦全敗ではなかった。③Cは2勝1敗だった。④Dはちょうど2勝した。このとき、Bの成績として正しいものはどれか。
総試合数は4×3÷2=6で総勝ち数も6。A・C・Dの勝ち数の合計が1+2+2=5なので、残るBの勝ち数は1で1勝2敗となる。 (判断推理「試合(リーグ戦)」の勝敗数の合計を利用した推論)
33. 16人が参加するトーナメント戦(勝ち抜き戦、引き分けなし)で優勝者を1人決める場合、行われる試合の総数として正しいものはどれか。
トーナメント戦では1試合ごとに必ず1人が敗退するため、優勝者を1人決めるのに必要な試合数はn-1で、16人なら15試合となる。 (判断推理「試合(トーナメント)」の基本(各試合で敗者1名確定、n-1試合))
34. A~Eの5人が徒競走を行い、同着はなく1位から5位までの順位がついた。次の条件が分かっている。①Aは1位でも5位でもない。②BはAより上位だった。③CはDより下位だった。④Eは5位だった。⑤Bは2位だった。このとき、Dの順位として正しいものはどれか。
E=5位、B=2位が確定し、②よりAは3位か4位となる。残る順位のうち最小の値は常にDに割り当てられるため、Dは常に1位に確定する。 (対応関係(順位の対応関係、場合分けによる確定順位の推論))
35. 対応関係で複数の項目群(例:人物・出身地・職業)の対応関係を同時に決める「三重対応」の問題の説明として最も適切なものはどれか。
三重対応とは人物・出身地・職業のように3つ以上の項目群の対応を同時に決める問題で、複数の対応表を連動させながら解く。 (判断推理「対応関係(三重対応)」の基本)