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調日算
lecture/math/number-theory/調日算-講義.n.md

調日算ちょうにちざん

date2026-04-01description曜日・干支・暦の周期を合同式で計算する—調日算の基本手順・ツェラーの公式・複合周期への中国剰余定理の応用を整理する。prerequisites合同式とmod演算の基本 / 中国剰余定理type講義statusactiverelateddata/lecture/math/number-theory/整数論ポータル-講義.n.md / data/lecture/math/number-theory/中国剰余定理-講義.n.md / data/lecture/math/abstract-algebra/合同式とmod演算の基本-講義.n.md
mathalgebranumber-theoryhighschoollecture

導入どうにゅう

この講義こうぎ核心かくしんは、こよみ周期しゅうき(7 にち/しゅう、12 ヶげつ、60 干支えとなど)は合同式ごうどうしき演算えんざんぎず、中国ちゅうごく剰余定理じょうよていりによって複合周期ふくごうしゅうき問題もんだい系統的けいとうてきけることである。

「2026 ねん 1 がつ 1 にちなん曜日ようびか」「干支えとおなじになるのは何年なんねんか」—これらはすべ整数せいすうあまりの問題もんだいである。

用語ようご定義ていぎ

調日算ちょうにちざんCalendar arithmetic

調日算ちょうにちざんCalendar arithmeticとは、こよみ周期性しゅうきせい合同式ごうどうしき記述きじゅつし、特定とくてい日付ひづけ曜日ようび干支えと計算けいさんする手法しゅほう総称そうしょうである。

調日ちょうにち」という命名めいめいにち調ととのえる・計算けいさんする意味いみ中国ちゅうごく算学さんがく伝統でんとう由来ゆらいし、孫子算経そんしさんけい問題もんだい形式けいしきがその原型げんけい

こよみ主要しゅよう周期しゅうき

単位たんい周期しゅうき対応たいおうするmodもど
曜日ようび7 にち[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"bmod\")")]7
干支えと十干じっかん10 ねん[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"bmod\")")]10
干支えと十二支じゅうにし12 ねん[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"bmod\")")]12
干支えと六十干支ろくじゅっかんし60 ねん[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"bmod\")")]60=lcm(10,12)
旧暦きゅうれき閏月うるうづき19 ねん(メトン周期しゅうき[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"bmod\")")]19

[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"gcd\")")](10,12)=21 なので十干じっかん十二支じゅうにし直接ちょくせつ CRT は使つかえないが、lcm(10,12)=60実際じっさい周期しゅうきになる。

方針ほうしん

基本きほん基準日きじゅんびからの日数にっすう計算けいさんしてあまりを

/][PARSE ERROR: Undefined("RBrace")](/][/][/][PARSE ERROR: Undefined("RBrace")])+(/][/][PARSE ERROR: Undefined("RBrace")])[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"pmod\")")]7

複合周期ふくごうしゅうき:CRT を使用しようする

ほうたがいになら CRT で連立合同式れんりつごうどうしきく。

厳密げんみつ説明せつめい

1. 曜日ようび計算けいさん[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"bmod\")")]7

基本きほん手順てじゅん

  1. 基準日きじゅんび曜日ようび数値すうちする(にちようを 0、げつようを 1、…、ようを 6 など)
  2. 目標日もくひょうびまでの日数にっすう d計算けいさんする
  3. (/][/][PARSE ERROR: Undefined("RBrace")])+d[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"pmod\")")]7計算けいさんする

つき日数にっすう規則きそく

つき123456789101112
日数にっすう3128/2931303130313130313031

閏年うるうどし判定はんてい:4 の倍数ばいすうかつ(100 の倍数ばいすうでない または 400 の倍数ばいすう)。

れい:2026 ねん 1 がつ 1 にち曜日ようび

基準きじゅん:2000 ねん 1 がつ 1 にち土曜日どようび(= 6)。

2000 ねん 1 がつ 1 にちから 2026 ねん 1 がつ 1 にちまで:26 ねん + 閏年うるうどし 日数にっすう

26 ねん日数にっすう26×365=9490閏年うるうどし:2000, 2004, …, 2024 → 7 かい合計ごうけい d=9490+7=9497

9497÷7=1356 あま5

6+5=114[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"pmod\")")]7木曜日もくようびもく = 4 と設定せっていした場合ばあい)。

2. ツェラーの公式こうしき(Zeller's congruence)

y ねん m つき d にち曜日ようび h(0 = 、1 = にち、…、6 = きん)をあたえる公式こうしき

h=(d+13(m+1)5+K+K4+J4-2J)[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"bmod\")")]7

ここで m[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"ge\")")]3(1, 2 つき前年ぜんねんの 13, 14 つきとしてあつかう)、K=y[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"bmod\")")]100ねんした 2 けた)、J=y/100世紀せいき)。

公式こうしき意味いみ各項かくこうにちつき補正ほせいねんあまり・閏年うるうどし補正ほせい世紀せいき補正ほせい合計ごうけいした累積日数るいせきにっすうの mod 7 である。

3. 干支えと計算けいさん

西暦せいれき y ねん十干じっかんこう 0、おつ 1、…):

/][PARSE ERROR: Undefined("RBrace")]=(y-4)[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"bmod\")")]10

十二支じゅうにし 0、うし 1、…):

/][PARSE ERROR: Undefined("RBrace")]=(y-4)[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"bmod\")")]12

理由りゆう西暦せいれき 4 ねん甲子こうしねんであることを基準きじゅん設定せってい基準年きじゅんどし文献ぶんけんによりことなる場合ばあいがある)。

六十干支ろくじゅっかんし周期しゅうき 60 は lcm(10,12)=60。これは CRT を使つか場合ばあいことなり([PARSE ERROR: Undefined("Command(\"gcd\")")](10,12)=21)、十干じっかん十二支じゅうにしくみわせは 60 とおりのうち 30 とおりしか実現じつげんしない(偶奇ぐうき一致いっちするくみわせのみ)。

4. 複合周期ふくごうしゅうき問題もんだい(CRT の応用おうよう

日曜日にちようびかつ満月まんげつ朔望さくぼうつき 29.5 にち近似きんじして 29 にち周期しゅうき仮定かてい)のつぎはいつか」:

d0[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"pmod\")")]7,dr[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"pmod\")")]29

[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"gcd\")")](7,29)=1 なので CRT より d[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"pmod\")")]203一意いちいかいがある。

実際じっさい天文てんもん計算けいさんでは朔望月さくぼうつき(29.53 にち)を有理近似ゆうりきんじし、連分数れんぶんすう近似きんじ分数ぶんすうもとめてから合同式ごうどうしき使用しようする(メトン周期しゅうき 19 ねん = 235 朔望月さくぼうつきはこうして発見はっけんされた)。

見分みわかた

  • 曜日ようび問題もんだい[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"bmod\")")]7日数にっすう管理かんり
  • 干支えと問題もんだい[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"bmod\")")]10[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"bmod\")")]12くみわせ(周期しゅうき 60)
  • 複数ふくすう周期しゅうきからむ → ほうたがいになら CRT、そうでなければ lcm周期しゅうきもとめる
  • 正確せいかく年代ねんだい計算けいさん閏年うるうどし補正ほせいわすれない

どこまでつか

ツェラーの公式こうしきはグレゴリオこよみたいして有効ゆうこう(ユリウスこよみでは係数けいすうことなる)。実際じっさい天文てんもん計算けいさんでは朔望月さくぼうつき整数せいすうでないため合同式ごうどうしきのみでは不十分ふじゅうぶん連分数れんぶんすう連続分数れんぞくぶんすう近似きんじとのくみわせが必要ひつようになる。

最終形さいしゅうけい

[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"boxed\")")]/](/][/][PARSE ERROR: Undefined("RBrace")])+(/][/][PARSE ERROR: Undefined("RBrace")])[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"pmod\")")]7[PARSE ERROR: Undefined("RBrace")]
[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"boxed\")")]/]=(y-4)[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"bmod\")")]10,/][PARSE ERROR: Undefined("RBrace")]=(y-4)[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"bmod\")")]12,/][/][PARSE ERROR: Undefined("RBrace")]=60[PARSE ERROR: Undefined("RBrace")]

一言ひとことでいうと

調日算ちょうにちざんこよみ周期性しゅうきせいを mod 演算えんざん翻訳ほんやくする技術ぎじゅつであり、複合周期ふくごうしゅうきには中国ちゅうごく剰余定理じょうよていり単一周期たんいつしゅうきには直接ちょくせつの mod 計算けいさん対応たいおうする。

関連かんれんリンク

data/lecture/math/number-theory/中国剰余定理-講義.n.md data/lecture/math/abstract-algebra/合同式とmod演算の基本-講義.n.md data/lecture/math/number-theory/連分数展開-講義.n.md
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