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Asymptotic and global analysis of hypergeometric functions

Research Project

Project/Area Number 19K03575
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 12020:Mathematical analysis-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Iwasaki Katsunori  北海道大学, 理学研究院, 教授 (00176538)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords超幾何関数 / 漸近解析 / 離散鞍点法 / 大域解析 / モノドロミー群 / 超幾何群 / K3曲面 / 正則自己同型 / 自己同型 / 超幾何格子 / K3 曲面 / K3 格子 / エントロピー / ジーゲル円板 / ピカール数 / ホッジ構造 / シーゲル円板 / 連分数 / 漸近公式 / 超幾何連分数 / 特殊値公式 / 超幾何力学系
Outline of Research at the Start

超幾何関数は、数学や数理物理学のさまざまな局面に現れる重要な関数である。この分野はオイラーやガウスの時代に始まるが、それ以来いろいろな一般化や深化が行われ、現代的な研究に至っている。しかし、古典的な話題でも未解明のことが多く、新しい視点の導入が必要である。本研究では、超幾何関数の漸近解析と大域解析を大きなテーマとして、超幾何関数の隣接関係式と特殊値公式、超幾何連分数の打切り誤差の漸近展開、超幾何級数の漸近解析と離散鞍点法、超幾何系・超幾何群と力学系のそれぞれのトピックスについて、さまざまな角度からの研究を行う。

Outline of Final Research Achievements

For gamma product formulas for hypergeometric functions we introduced two symmetries called duality and reciprocity, thereby clarified the arithmetic nature of gamma product formulas. We extended and strengthened the discrete saddle point method for hypergeometric series with a large parameter. A hypergeometric group is a matrix group modeled on the monodoromy group of a hypergeometric equation. We studied the properties of hypergeometric groups and developed a theory of hypergeometric lattices. As an application, we discovered the method of hepergeometric groups for constructing K3 surface automorphisms of positive topological entropy and applied it to the dynamics on K3 surfaces.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

超幾何関数は、超幾何微分方程式の解として定義され、数学や数理物理学のさまざまの分野に現れる重要な関数である。この関数が満たす関係式や、漸近的性質、大域的性質を研究すること、及びその結果を様々なテーマに応用することは重要である。本研究で、ガンマ乗積公式の算術性を明らかにし、離散鞍点法を強化したことは、解析学に新しい知見をもたらすことになる。また超幾何群の理論を展開し、一見無関係に見える複素曲面上の力学系に応用したことは意外性があり、複素力学系の分野の発展に資するものである。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Hypergeometric groups and dynamics on K3 surfaces2022

    • Author(s)
      Iwasaki Katsunori、Takada Yuta
    • Journal Title

      Mathematische Zeitschrift

      Volume: 301 Issue: 1 Pages: 835-891

    • DOI

      10.1007/s00209-021-02912-6

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] DUALITY AND RECIPROCITY FOR HYPERGEOMETRIC SERIES WITH A GAMMA PRODUCT FORMULA2019

    • Author(s)
      Katsunori Iwasaki
    • Journal Title

      Kyushu Journal of Mathematics

      Volume: 73 Issue: 2 Pages: 251-294

    • DOI

      10.2206/kyushujm.73.251

    • NAID

      130007871385

    • ISSN
      1340-6116, 1883-2032
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 超幾何群をめぐって2022

    • Author(s)
      岩﨑 克則
    • Organizer
      アクセサリーパラメータ―研究会2022
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] K3 曲面上の Siegel 円板と Picard 数2021

    • Author(s)
      高田 祐太、岩﨑 克則
    • Organizer
      2021 年度日本数学会秋季総合分科会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 超幾何群、K3 格子、ルート系2021

    • Author(s)
      高田 佑太、岩﨑 克則
    • Organizer
      超幾何方程式研究会2021
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 超幾何群から K3 曲面上の Siegel 円板へ2020

    • Author(s)
      岩﨑 克則、高田 佑太
    • Organizer
      2020年度日本数学会秋季総合分科会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 超幾何群と K3 力学系2020

    • Author(s)
      岩﨑 克則
    • Organizer
      北海道大学数学教室談話会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Discrete Laplace method and hypergeometric continued fractions2019

    • Author(s)
      Katsunori Iwasaki
    • Organizer
      15th International Conference on Orthogonal Polynomials, Special Functions and Applications
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 超幾何群が生成する格子について2019

    • Author(s)
      岩﨑 克則
    • Organizer
      熊本大学数学談話会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Hypergeometric groups and K3 lattices2019

    • Author(s)
      Katsunori Iwasaki
    • Organizer
      Differential Systems: from Theory to Computer Mathematics
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] Hypergeometric Groups and Dynamics on K3 Surfaces

    • URL

      https://www.math.sci.hokudai.ac.jp/~iwasaki/

    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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