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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

研究課題

研究課題/領域番号 20J21203
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分11010:代数学関連
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

井手 春希  慶應義塾大学, 理工学研究科(矢上), 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2021年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード超越数 / 代数的独立 / Mahler関数 / 線形回帰数列
研究開始時の研究の概要

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。

研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

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

    • 著者名/発表者名
      Haruki Ide
    • 雑誌名

      Osaka Journal of Mathematics

      巻: 60

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Algebraic independence of the values and the derivatives of certain power series, infinite products, and Lambert type series2023

    • 著者名/発表者名
      Haruki Ide
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Algebraic independence of certain entire functions of two variables generated by linear recurrences2022

    • 著者名/発表者名
      Ide Haruki
    • 雑誌名

      Acta Arithmetica

      巻: 202 号: 4 ページ: 303-336

    • DOI

      10.4064/aa191206-31-8

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Algebraic independence of the values of power series and their derivatives generated by linear recurrences2022

    • 著者名/発表者名
      Haruki Ide, Taka-aki Tanaka and Kento Toyama
    • 雑誌名

      Tokyo Journal of Mathematics

      巻: 45 号: 2 ページ: 519-545

    • DOI

      10.3836/tjm/1502179362

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      井手春希
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 2162 ページ: 185-196

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Mahler's method for algebraic independence of partial derivatives of certain series in several variables2023

    • 著者名/発表者名
      Haruki Ide and Taka-aki Tanaka
    • 学会等名
      Diophantine Analysis and Related Fields 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Algebraic independence properties of certain entire functions with many variables2022

    • 著者名/発表者名
      井手春希、田中孝明
    • 学会等名
      日本数学会2022年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Algebraic independence results for certain families of analytic functions generated by linear recurrences2022

    • 著者名/発表者名
      井手春希
    • 学会等名
      日本数学会2022年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Algebraic independence of the values and the derivatives of certain power series, infinite products, and Lambert type series2022

    • 著者名/発表者名
      Haruki Ide
    • 学会等名
      Analytic Number Theory and Related Topics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Algebraic independence of the values and the derivatives of a certain family of Lambert-type series2022

    • 著者名/発表者名
      Haruki Ide
    • 学会等名
      Seminar on Diophantine Analysis and Related Fields
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Algebraic independence of the partial derivatives of certain functions with many variables2020

    • 著者名/発表者名
      Haruki Ide
    • 学会等名
      解析的整数論の展望と諸問題
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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