正答3
解説
正解は3です。
入力XとYが同じときだけ1を出す回路、つまり一致回路（XNOR、否定排他的論理和）を図から選ぶ問題です。
どの回路も、上のゲートにXとYを、下のゲートにXとYをそれぞれNOTで反転した値を入れ、2つの出力を最後のゲートでまとめています。
上のゲートの出力は「XとYの演算」、下は「¬Xと¬Yの演算」になります。
【計算】
選択肢3（図のウ）は、上がNAND、下がNAND、最後もNANDです。
上の出力は¬(X・Y)、下の出力は¬(¬X・¬Y)です。
最後のNANDは¬(¬(X・Y)・¬(¬X・¬Y))で、ド・モルガンの法則よりX・Y＋¬X・¬Yになります。
これは「XもYも1」か「XもYも0」のときだけ1になる式です。
(X,Y)＝(0,0)、(0,1)、(1,0)、(1,1)のときのZは、順に1、0、0、1です。
【選択肢別解説】
1：× 選択肢1（図のア）はすべてANDゲートで、Z＝(X・Y)・(¬X・¬Y)です。
XとYが同時に1と0になることはないので、Zは常に0になります。
2：× 選択肢2（図のイ）はすべてORゲートで、Z＝(X＋Y)＋(¬X＋¬Y)です。
どの入力でもどれかが1になるので、Zは常に1になります。
3：○ 選択肢3（図のウ）はすべてNANDゲートで、Z＝X・Y＋¬X・¬Yとなります。
XとYが同じときだけ1を出力する一致回路です。
4：× 選択肢4（図のエ）はすべてNORゲートで、Z＝(X＋Y)・(¬X＋¬Y)となります。
これはXとYが異なるときだけ1になる排他的論理和（XOR）で、逆の動作です。
【ポイント】
NANDだけで組んだ「AND-OR」型の回路は、AND-ORと同じ働きをします。
迷ったときは、4通りの入力を順に代入して真理値表を作ると確実です。