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Difference equations and differential equations associated with accessory parameters

Research Project

Project/Area Number 22K03368
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 InstitutionOchanomizu University

Principal Investigator

竹村 剛一  お茶の水女子大学, 基幹研究院, 教授 (10326069)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsq超幾何関数 / Jackson積分 / ミドルコンボルーション / qホイン方程式 / ホインの微分方程式 / パンルヴェ方程式 / ジャクソン積分 / アクセサリーパラメーター / 変異版q超幾何方程式 / 超幾何関数 / qパンルヴェ方程式
Outline of Research at the Start

重要な特殊関数の一つである超幾何関数は超幾何微分方程式をみたす。超幾何微分方程式はリーマン球面上3点に確定特異点をもつ二階線形常微分方程式の標準形であり、アクセサリーパラメーターをもたない。一方、ホインの微分方程式はリーマン球面上4点に確定特異点をもつ二階線形常微分方程式の標準形であり、一つのアクセサリーパラメーターをもつ。
本研究課題では、これらのq差分版であるq超幾何方程式、qホイン方程式およびこれらの変異版について探求していく。このための一つの道具としてqミドルコンボルーションが挙げられる。また、qパンルヴェ方程式に関係した研究も行う。

Outline of Annual Research Achievements

超幾何関数は特殊関数の重要な例であり、数学や物理のさまざまな場面で現れている。超幾何微分方程式は超幾何関数を解とする微分方程式であり、3点に確定特異点をもつということで特徴付けがされている。これを4点確定特異点としたものがホインの微分方程式であり、アクセサリーパラメーターをもつ微分方程式である。また、超幾何微分方程式のq差分化としてq超幾何方程式が古くから知られているが、ホインの微分方程式のq差分化であるqホイン方程式や関連する方程式の研究がすすんできている。
ところで、ミドルコンボルーションのq変形としてqミドルコンボルーションが坂井氏・山口氏(2017 IMRN)により導入されており、q変形された積分であるジャクソン積分との関係も調べられていた。
報告者は、qミドルコンボルーションの特殊関数への応用を目指し、お茶の水女子大学の大学院生である新井由美氏と共同研究によりqミドルコンボルーションの収束性および変異版q超幾何方程式について研究成果を得たのだが、今年度はこの成果が学術論文に掲載された。新井氏とは共同研究を継続しており、さらなる成果を目指している。
また、Kernel function identityの話を発展させることでqホイン方程式やこれの変異版に対してq積分変換の手法を開発し、プレプリントを発表した。これは、中央大学大学院博士前期課程を修了した佐々木氏、高木氏との共同研究により得られたqミドルコンボルーションとqパンルヴェ方程式に関係する論文の中でのqホイン方程式に対するq積分変換の結果について、別方向からアプローチしてさらに拡張した形となっている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

qミドルコンボルーションや変異版q超幾何方程式に関する研究について、論文として出版することができた。
また、qホイン方程式やその変異版に対する研究も推進することができた。

Strategy for Future Research Activity

アクセサリーパラメーターをもつ差分方程式や微分方程式の解について、さらに研究を推し進める。
とくに、qミドルコンボルーションと関係するq積分変換やqホイン方程式の周辺について研究を深めていく。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] On q-Middle Convolution and q-Hypergeometric Equations2023

    • Author(s)
      Arai Yumi, Takemura Kouichi
    • Journal Title

      Symmetry, Integrability and Geometry: Methods and Applications

      Volume: 19(037) Pages: 1-40

    • DOI

      10.3842/sigma.2023.037

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] q-Heun equation and initial-value space of q-Painleve equation2023

    • Author(s)
      Sasaki Shoko、Takagi Shun、Takemura Kouichi
    • Journal Title

      Contemp. Math.

      Volume: 782 Pages: 119-142

    • DOI

      10.1090/conm/782/15725

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On symmetry of q-Painleve equations and associated linear equations2023

    • Author(s)
      Takemura Kouichi
    • Journal Title

      RIMS Kokyuroku Bessatsu

      Volume: B91 Pages: 103-119

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Variants of <i>q</i>-Hypergeometric Equation2022

    • Author(s)
      Hatano Naoya、Matsunawa Ryuya、Sato Tomoki、Takemura Kouichi
    • Journal Title

      Funkcialaj Ekvacioj

      Volume: 65 Issue: 2 Pages: 159-190

    • DOI

      10.1619/fesi.65.159

    • ISSN
      0532-8721
    • Year and Date
      2022-08-15
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] q-Middle Convolution and q-Painleve Equation2022

    • Author(s)
      Sasaki Shoko、Takagi Shun、Takemura Kouichi
    • Journal Title

      Symmetry, Integrability and Geometry: Methods and Applications

      Volume: 18

    • DOI

      10.3842/sigma.2022.056

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ホインの微分方程式に関連する三項間漸化式2024

    • Author(s)
      森みずき、竹村剛一
    • Organizer
      2024 日本数学会年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Kernel function, q-integral transformation and q-Heun equations2023

    • Author(s)
      竹村剛一
    • Organizer
      2023 日本数学会秋季総合分科会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] qミドルコンボルーションの再定式化2023

    • Author(s)
      竹村剛一
    • Organizer
      RIMS共同研究(公開型) 「表現論とその周辺分野における最近の進展 」
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] q-middle convolution について2023

    • Author(s)
      竹村剛一
    • Organizer
      2023年度表現論シンポジウム
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] On q-middle convolution and q-hypergeometric equations2022

    • Author(s)
      新井由美、竹村剛一
    • Organizer
      日本数学会2022年度秋季総合分科会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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