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2015 Fiscal Year Research-status Report

指数型不定方程式の整数解の研究

Research Project

Project/Area Number 15K04786
Research InstitutionOita University

Principal Investigator

寺井 伸浩  大分大学, 工学部, 教授 (00236978)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords数論 / 不定方程式
Outline of Annual Research Achievements

2015年度は、指数型不定方程式に関する3本の論文を出版できた。

第一の論文は、Euler 商E_m(a)に関する論文である。ここで、m をa と互いに素な正の整数とするとき、E_m(a)を E_m(a)=(a^φ(m)-1)/m で定義する。Euler の定理より、E_m(a)は整数である。このとき、指数型不定方程式 E_m(a)=x^l (x,l≧2) が、いくつかの条件の下で、正の整数解 (a,m,x,l)= (2,7,3,2),(3,5,4,2),(3,10,2,3),(5,3,2,3),(7,6,2,3)だけを持つことを示した。第二の論文は、不定方程式(12m^2 + 1)^x + (13m^2-1)^y = (5m)^zに関する論文である。この不定方程式が、いくつかの条件の下で、ただ一つの正の整数解 (x,y,z)=(1,1,2)を持つことを示した。その証明は、congruence methodなどの初等的方法とBaker理論による。第三の論文は、ピタゴラス数に関する不定方程式(m^2-n^2)^x + (2mn)^y = (m^2 + n^2)^zについての論文である。Jesmanowiczは、この不定方程式がただ一つの正の整数解 (x,y,z)=(2,2,2)を持つことを予想した。2014年に私はn=2のときJesmanowicz 予想が成り立つことを証明した。本研究では、宮崎隆史氏との共同研究により、この結果をある条件の下でn≡2(mod 4)の場合に拡張した。その証明は、巧妙なJacobi記号の計算とBaker理論による。

2015年9月1日~3日にホルトホール大分サテライトキャンパスにおいて「2015大分整数論研究集会」を開催した。楕円曲線、代数的整数論、数学史に関する魅力的な講演が多数され、大いに刺激を受け、有意義な意見交換が出来た。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

Jesmanowicz予想について、2014年に得た結果をかなり拡張できた。n=2のとき得られた結果を、(i)n/2 が奇素数のべき、(ii)n/2 がmod 8 で1 と合同となる素因数を持たない、(iii)n/2 が平方数、の3つの条件を満たす各nまで一般化できた。また、不定方程式 (3pm^2-1)^x+(p(p-3)m^2+1)^y=(pm)^zは、m,p に関するいくつかの条件の下で、ただ一つの正の整数解 (x,y,z)=(1,1,2) を持つことを示すことができた。その証明は、二つの対数のlinear formsの評価に関する“Laurentの定理”と“Bugeaudの定理”による。

Strategy for Future Research Activity

今後は、Jesmanowicz予想についてn=4またはm^2+n^2≡1(mod 8)のときに新しい結果を得たい。そのためには、Baker理論だけでなく、楕円曲線や一般化されたFermat方程式に関する結果を利用する必要がある。また、不定方程式 (pm^2+1)^x+(qm^2-1)^y=(rm)^z (ただし p+q=r^2)が、いろいろなp,q,rに対し、ただ一つの正の整数解 (x,y,z)=(1,1,2)を持つことを示したい。

Causes of Carryover

指数型不定方程式の整数解の研究を行う上で、計算ソフトMAGMAの購入と論文資料調査が必要になると判断し、研究計画の見直しを行ったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

残額については、次年度予算と合わせ、計算ソフトMAGMAを購入し、指数型不定方程式の整数解や楕円曲線の階数・整数点を求めるために使用し、また、早稲田大学中央図書館に出張し、現在研究中の指数型不定方程式に関する文献調査に使用する予定である。

  • Research Products

    (7 results)

All 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (3 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Journal Article] On exponential Diophantine equations containing the Euler quotient2015

    • Author(s)
      Nobuhiro Terai
    • Journal Title

      Bull. Australian Math. Soc.

      Volume: 91 Pages: 11-18

    • DOI

      10.1017/S0004972714000719

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On the exponential Diophantine equation (12m^2 + 1)^x + (13m^2-1)^y = (5m)^z2015

    • Author(s)
      Nohuhiro Terai, Takeshi Hibino
    • Journal Title

      International Journal of Algebra

      Volume: 9 Pages: 261-272

    • DOI

      10.12988/ija.2015.5529

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] On Jesmanowicz' conjecture concerning primitive Pythagorean triples II2015

    • Author(s)
      Nobuhiro Terai, Takafumi Miyazaki
    • Journal Title

      Acta Math. Hungarica

      Volume: 147 Pages: 286-293

    • DOI

      10.1007/s10474-015-0552-3

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 指数型不定方程式に関する Jesmanowicz 予想の一般化について2015

    • Author(s)
      寺井伸浩
    • Organizer
      第133回日本数学会九州支部例会
    • Place of Presentation
      佐賀大学理工学部 (佐賀県佐賀市)
    • Year and Date
      2015-10-24
  • [Presentation] 指数型不定方程式 a^x+b^y=c^z について2015

    • Author(s)
      寺井伸浩
    • Organizer
      北陸数論セミナー
    • Place of Presentation
      金沢大学サテライトプラザ (石川県金沢市)
    • Year and Date
      2015-09-17
  • [Presentation] 指数型不定方程式 (pm^2+1)^x+(qm^2-1)^y=(rm)^z について2015

    • Author(s)
      寺井伸浩
    • Organizer
      早稲田大学整数論セミナー
    • Place of Presentation
      早稲田大学西早稲田キャンパス (東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-05-15
  • [Funded Workshop] 2015大分整数論研究集会2015

    • Place of Presentation
      ホルトホール大分サテライトキャンパス (大分県大分市)
    • Year and Date
      2015-09-01 – 2015-09-03

URL: 

Published: 2017-01-06  

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