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超幾何関数とパンルヴェ方程式

研究課題

研究課題/領域番号 16K05165
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 解析学基礎
研究機関北海道大学

研究代表者

岩崎 克則  北海道大学, 理学研究院, 教授 (00176538)

研究協力者 蛭子 彰仁  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード超幾何関数 / 隣接関係式 / 超幾何連分数 / 漸近解析 / 離散鞍点法 / 誤差評価 / ガンマ乗積表示 / パンルヴェ方程式 / 漸近展開 / 連分数展開 / 離散ラプラス法 / 周期解 / 特殊値 / 連分数
研究成果の概要

一般超幾何関数3F2(1)について、その隣接関係式の一般論を構築した。隣接関数の線形独立性、隣接関係式の存在と一意性、同時性、係数の計算アルゴリズム、群対称性を確立した。その応用として、無限個の3F2(1)連分数を構成し、打切り誤差の漸近展開の主要部を決定した。そのために、大きなパラメータを含む超幾何級数の漸近挙動を得る手法として離散鞍点法を開発した。また、パンルヴェ方程式については、これまでの研究を総括し、今後の研究の方向性を構想した。さらに超幾何関数がガンマ乗積表示をもつための必要条件も得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

超幾何関数やパンルヴェ方程式で定義される関数は、数学や数理物理学のさまざまな局面に現れる重要な特殊関数である。そこで、これらの関数に特徴的な性質を調べることや、関連する関数の計算手段を確立することは、数学や数理物理学にとって大変重要である。また、これらの目的を達成するために、漸化式・差分方程式や漸近解析などの分野に、隣接関係式の同時性や離散鞍点法などの概念や手法を導入することは、解析学に新し知見をもたらすことになり、有益である。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Contiguous relations, Laplace's methods, and continued fractions for 3F2(1)2019

    • 著者名/発表者名
      Akihito Ebisu and Katsunori Iwasaki
    • 雑誌名

      Ramanujan Journal

      巻: - 号: 1 ページ: 159-213

    • DOI

      10.1007/s11139-018-0039-2

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-term relations for 3F2(1)2018

    • 著者名/発表者名
      Akihito Ebisu and Katsunori Iwasaki
    • 雑誌名

      J. Math. Anal. Appl.

      巻: 463 号: 2 ページ: 593-610

    • DOI

      10.1016/j.jmaa.2018.03.034

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hypergeometric series with gamma product formula2017

    • 著者名/発表者名
      Katsunori Iwasaki
    • 雑誌名

      Indagationes Mathematicae

      巻: 28 号: 2 ページ: 463-493

    • DOI

      10.1016/j.indag.2016.12.001

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 超幾何関数の離散鞍点法とその応用2019

    • 著者名/発表者名
      岩﨑 克則
    • 学会等名
      微分方程式と逆問題をめぐって
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 離散最急降下法とガウス連分数 Discrete steepest descent method and Gauss continued fraction2019

    • 著者名/発表者名
      岩﨑 克則
    • 学会等名
      アクセサリーパラメータ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超幾何連分数の漸近展開2018

    • 著者名/発表者名
      岩﨑 克則
    • 学会等名
      第12回玉原特殊多様体研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超幾何級数の離散鞍点法とその応用2018

    • 著者名/発表者名
      岩﨑 克則
    • 学会等名
      超幾何方程式研究会2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Error estimates for hypergeometric continued fractions2018

    • 著者名/発表者名
      岩﨑 克則
    • 学会等名
      アクセサリ・パラメータ研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 超幾何級数の漸近挙動と離散鞍点法2017

    • 著者名/発表者名
      岩﨑 克則
    • 学会等名
      超幾何学校2017ポスターセッション
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 代数曲面上の双有理写像の周期点とパンルヴェ方程式の周期解2017

    • 著者名/発表者名
      岩﨑 克則
    • 学会等名
      第11回玉原特殊多様体研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ガンマ和はガンマ積で書けない (岩崎克則(北大・理)との共同研究)2017

    • 著者名/発表者名
      蛭子彰仁(連携研究者)
    • 学会等名
      超幾何方程式研究会 2017
    • 発表場所
      神戸大学瀧川記念学術交流会館 (兵庫県・神戸市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 超幾何連分数について2016

    • 著者名/発表者名
      岩崎克則
    • 学会等名
      第10回玉原特殊多様体研究集会
    • 発表場所
      東京大学玉原国際セミナーハウス (群馬県・沼田市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 境界領域における超幾何関数のガンマ乗積表示について2016

    • 著者名/発表者名
      日下部美奈, 岩崎克則
    • 学会等名
      2016年度函数方程式論サマーセミナー
    • 発表場所
      いこいの村能登半島 (石川県・羽咋市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] パンルヴェ方程式の幾何学2016

    • 著者名/発表者名
      岩崎克則
    • 学会等名
      幾何学コロキウム
    • 発表場所
      北海道大学理学研究院 (北海道・札幌市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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