算木
中国数学や和算で用いられた計算用具
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歴史
算木の使用
算木は長さ 3 - 14cm の木製または竹製の細長い直方体で、縦または横に並べて数を表し、配列を動かすことで四則演算、開平、開立などの計算をした。1から5まではその数だけ算木を並べ、6以上は異なる向きの1本で5を表した。
アラビア数字のように左を上位として横に並べることで数を示す[5]。隣の桁と間違えないよう、桁によって算木の向きを変え、縦式によって奇数桁(一・百・万……の位)を、横式によって偶数桁(十・千……の位)を示した。孫子算経には「一は縦、十は横、百は立ち、千は倒れる」とある[6]。
日本では算盤(さんばん)と呼ばれる格子を書いた布の上で算木を使用した[5]。はじめは中国と同じく縦式横式のしくみを用いていたが、江戸後期になると算木を使って計算する時に横式を用いず、一位十位百位など位にかかわらず縦式のみを扱う者が多くなった(算盤の格子によって桁がわかるために、縦横の区別がいらなかったため)。ただし、紙の上では格子はなく続けざまに算木を書くので従来どおり縦式横式で書き続けた。
算木は2色に着色され、赤の算木は正の数を、黒の算木は負の数を表した。0 はその場所に算木を置かず空けておくことで示し、後に碁石を置いて明示するようになった。九章算術には、「(引き算の時)同符号は引き、異符号は加える。正を無入から引いて負とし、負を無入から引いて正とする」とある[7][8]。この「無入」とは「0」のことである。これから、0と正負の計算を理解していたことが分かる。
算木を利用する事で、有理数の四則演算ができ、また高次の方程式の解を考察する事が可能である[9]。分数の約分を互除法で求める事にも使われる[10]。
例:
算木数字
代数記号
Unicode
Unicode第5.0版は追加多言語面 (SMP) の U+1D360-U+1D37F の範囲を算木に割り当てている。横式の 1 から 9 が U+1D360-U+1D368、縦式の 1 から 9 が U+1D369-U+1D371 である。上記の慣習とは逆に、横式が一の位 (unit digits)、縦式が十の位 (tens digits) となっている[12]。0 の算木は U+3007 (漢数字の〇、CJKの記号及び句読点のブロックに属する)で、負の斜線は U+20E5 (combining reverse solidus overlay) で示す[13]。
符号位置
| 記号 | Unicode | JIS X 0213 | 文字参照 | 名称 |
|---|---|---|---|---|
| 〇 | U+3007 | 1-1-27 | 〇〇 | IDEOGRAPHIC NUMBER ZERO |
| 𝍠 | U+1D360 | - | 𝍠𝍠 | COUNTING ROD UNIT DIGIT ONE |
| 𝍡 | U+1D361 | - | 𝍡𝍡 | COUNTING ROD UNIT DIGIT TWO |
| 𝍢 | U+1D362 | - | 𝍢𝍢 | COUNTING ROD UNIT DIGIT THREE |
| 𝍣 | U+1D363 | - | 𝍣𝍣 | COUNTING ROD UNIT DIGIT FOUR |
| 𝍤 | U+1D364 | - | 𝍤𝍤 | COUNTING ROD UNIT DIGIT FIVE |
| 𝍥 | U+1D365 | - | 𝍥𝍥 | COUNTING ROD UNIT DIGIT SIX |
| 𝍦 | U+1D366 | - | 𝍦𝍦 | COUNTING ROD UNIT DIGIT SEVEN |
| 𝍧 | U+1D367 | - | 𝍧𝍧 | COUNTING ROD UNIT DIGIT EIGHT |
| 𝍨 | U+1D368 | - | 𝍨𝍨 | COUNTING ROD UNIT DIGIT NINE |
| 𝍩 | U+1D369 | - | 𝍩𝍩 | COUNTING ROD TENS DIGIT ONE |
| 𝍪 | U+1D36A | - | 𝍪𝍪 | COUNTING ROD TENS DIGIT TWO |
| 𝍫 | U+1D36B | - | 𝍫𝍫 | COUNTING ROD TENS DIGIT THREE |
| 𝍬 | U+1D36C | - | 𝍬𝍬 | COUNTING ROD TENS DIGIT FOUR |
| 𝍭 | U+1D36D | - | 𝍭𝍭 | COUNTING ROD TENS DIGIT FIVE |
| 𝍮 | U+1D36E | - | 𝍮𝍮 | COUNTING ROD TENS DIGIT SIX |
| 𝍯 | U+1D36F | - | 𝍯𝍯 | COUNTING ROD TENS DIGIT SEVEN |
| 𝍰 | U+1D370 | - | 𝍰𝍰 | COUNTING ROD TENS DIGIT EIGHT |
| 𝍱 | U+1D371 | - | 𝍱𝍱 | COUNTING ROD TENS DIGIT NINE |
易占用の算木
易者のシンボル
家紋
日本では算木の家紋が複数あり、「算木」、「丸に算木」、「丸に縦算木」、「石持ち地抜き算木」、「丸に一つ算木」、「丸に二つ算木」がある他、木の紋が複数確認できる[14]。
算木の実物
参考文献
- 矢代淳「9-3 算木と天元術を用いた実践研究 : 証明のない数学による証明観の変容(9総合的な学習の時間,高等学校,日本数学教育学会第86回総会全国算数・数学教育研究(鹿児島)大会)」(PDF)『日本数学教育学会誌. 臨時増刊総会特集号』第86巻、日本数学教育学会、2004年8月、469頁、NAID 110008597573。