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正標数関数体上の超越数論:Mahler関数と4指数問題

Research Project

Project/Area Number 20J21203
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 11010:Algebra-related
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

井手 春希  慶應義塾大学, 理工学研究科(矢上), 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2020-04-24 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2021: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords超越数 / 代数的独立 / Mahler関数 / 線形回帰数列
Outline of Research at the Start

正標数関数体上の超越数論とは、有限体係数の有理関数体を有理数体の類似物とみなすことで展開される超越数論である。本研究では、Mahler関数と呼ばれるある種の関数方程式を満たす関数の理論を研究し、標数0のMahler関数論と正標数のMahler関数論の相互作用的な発展を試みる。さらにその応用として指数関数の正標数類似物であるCarlitzの指数関数の値の超越性を考察し、4指数問題と呼ばれる未解決問題の正標数類似を研究する。

Outline of Annual Research Achievements

一般に、各々代数的独立であることが知られている複素数体の複数個の部分集合に対して、その和集合が代数的独立であるか否か判定することは困難である。
令和4年度は、この問題に関する次の結果を得た。すなわち、2変数整関数の無限族であって、「それら関数族の任意の代数点における値および任意の階数の偏導関数値をすべて併せて得られる無限集合が代数的独立となる」という性質を有するものの具体例を構成した。
この無限族に属する各々の関数は、単位円内の代数的数を底とし適切な条件を満たす共通の線形回帰数列を指数に持つ数列によってある明示的な方法で定義され、そのような数列の底を後述の条件のもと変化させることによって関数の無限族が得られる。これら関数各々に対して、その任意の代数点における値および任意の階数の偏導関数値からなる無限集合が代数的独立であることは前年度までの研究において証明が与えられていた。しかしそのような状況であっても、初めに述べたように、関数族として上記の性質を有することの証明はまったく容易でない問題であった。
本研究では、前述の数列の底を「ペアごとの乗法的独立性」という条件のもとで変化させることで目的の性質が達成されることを、関連分野の先行研究には見られない独自のアイデアによって証明した。特に、Fibonacci数列と2つの異なる素因子のみを用いた簡明な定義式によって目的の性質を有する関数の無限族を構成できたことは意義深い。
以上の結果をまとめた論文が査読付き学術雑誌に受理され、掲載予定である。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022 2020

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Algebraic independence results for a certain family of power series, infinite products, and Lambert type series2023

    • Author(s)
      Haruki Ide
    • Journal Title

      Osaka Journal of Mathematics

      Volume: 60

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Algebraic independence of the values and the derivatives of certain power series, infinite products, and Lambert type series2023

    • Author(s)
      Haruki Ide
    • Journal Title

      数理解析研究所講究録

      Volume: -

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Algebraic independence of certain entire functions of two variables generated by linear recurrences2022

    • Author(s)
      Ide Haruki
    • Journal Title

      Acta Arithmetica

      Volume: 202 Issue: 4 Pages: 303-336

    • DOI

      10.4064/aa191206-31-8

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Algebraic independence of the values of power series and their derivatives generated by linear recurrences2022

    • Author(s)
      Haruki Ide, Taka-aki Tanaka and Kento Toyama
    • Journal Title

      Tokyo Journal of Mathematics

      Volume: 45 Issue: 2 Pages: 519-545

    • DOI

      10.3836/tjm/1502179362

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ある2変数整関数及びその偏導関数の値の代数的独立性2020

    • Author(s)
      井手春希
    • Journal Title

      数理解析研究所講究録

      Volume: 2162 Pages: 185-196

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Presentation] Mahler's method for algebraic independence of partial derivatives of certain series in several variables2023

    • Author(s)
      Haruki Ide and Taka-aki Tanaka
    • Organizer
      Diophantine Analysis and Related Fields 2023
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Algebraic independence properties of certain entire functions with many variables2022

    • Author(s)
      井手春希、田中孝明
    • Organizer
      日本数学会2022年度秋季総合分科会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Algebraic independence results for certain families of analytic functions generated by linear recurrences2022

    • Author(s)
      井手春希
    • Organizer
      日本数学会2022年度秋季総合分科会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Algebraic independence of the values and the derivatives of certain power series, infinite products, and Lambert type series2022

    • Author(s)
      Haruki Ide
    • Organizer
      Analytic Number Theory and Related Topics
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Algebraic independence of the values and the derivatives of a certain family of Lambert-type series2022

    • Author(s)
      Haruki Ide
    • Organizer
      Seminar on Diophantine Analysis and Related Fields
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Algebraic independence of the partial derivatives of certain functions with many variables2020

    • Author(s)
      Haruki Ide
    • Organizer
      解析的整数論の展望と諸問題
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2020-07-07   Modified: 2024-03-26  

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