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枠付き曲線、枠付き曲面論の構築とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K03573
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分11020:幾何学関連
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

高橋 雅朋  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (80431302)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード特異点論 / 微分幾何学 / 一般枠付き曲面 / 枠付き曲線 / ベルトラン型曲線 / 光錐枠付き曲面 / 光錐枠付き曲線 / 縮閉線 / 枠付き曲面 / ルジャンドル曲線 / 光的枠 / ローレンツ・ミンコフスキー空間 / 四頂点定理 / 測地線 / 包絡線 / ミンコフスキー空間 / 伸開線 / 等積アファイン曲線 / ベルトラン曲線 / 移動曲面 / 特異点 / 不変量
研究開始時の研究の概要

新たな特異点論的手法・考察を用いて、生成的な特異点だけではなく、退化した特異点に対しても、より直接的に扱うことが出来る特異点を許容する曲線・曲面論の研究とその応用の研究を行います。具体的には、特異点を許容する曲線・曲面として、枠付き曲線、枠付き曲面の更なる研究を行い、特異点を許容する曲線・曲面の微分幾何学、微分位相幾何学的性質を明らかにすることが目的です。また、本理論を用いて、implicitな微分方程式の特異解と包絡面、ミンコフスキー空間内の曲線・曲面論、アファイン曲線・曲面論等への応用の研究を行います。

研究実績の概要

枠付き曲線、枠付き曲面の構築とその応用として、
1.3次元ユークリッド空間内の特異点を持つ曲面として、導入した一般枠付き曲面に対して、一般枠付き曲面は単位法線ベクトルが一般的に定義されないため、方向を固定した平行曲面の研究を行いました。また、一般枠付き曲面となる具体例の模索を行いました。
2.枠付き曲線論の応用として、3次元ユークリッド空間内のベルトラン曲線とマンハイム曲線の概念の拡張を行い、非退化な正則曲線と枠付き曲線に対して、それぞれベルトラン型曲線として定義し、全ての場合のベルトラン型曲線に対して(存在する場合は)その必要十分条件を求めました。また、具体例を球面ルジャンドル曲線論を用いることで得ました。
3.枠付き曲面論の応用として、3次元ローレンツ・ミンコフスキー空間内の光錐枠付き曲面に対して、光錐枠付き曲面が存在するための条件や具体例を与えました。
4.枠付き曲線論の応用として、4次元ローレンツ・ミンコフスキー空間内の型変化と特異点を許容する曲線の定義を光錐枠を用いて、光錐枠付き曲線として2つのタイプを与えましたが、その2つのタイプが存在するための条件とその関係性の研究を行いました。
5.枠付き曲線論の応用として、3次元ローレンツ・ミンコフスキー空間内の光錐枠付き曲線に対して、円的縮閉線と円的伸開線の定義を行い、その関係性を記述しました。また、光錐枠が光錐円であるとき、その射影がルジャンドル曲線になりますが、この場合、ルジャンドルはめ込みの縮閉線と伸開線が対応することを示しました。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

令和5年度の研究として、枠付き曲線、枠付き曲面の構築とその応用として、新たに3次元ユークリッド空間内の一般枠付き曲面論、3次元ユークリッド空間内のベルトラン型曲線論、3次元ローレンツ・ミンコフスキー空間内の光錐枠付き曲面論、4次元ローレンツ・ミンコフスキー空間内の光錐枠付き曲線論、3次元ローレンツ・ミンコフスキー空間内の光錐枠付き曲線論の研究を行い、計画通り、かつ計画に無かった新たな部分も進展しており、本研究課題は、おおむね順調に進展していると言える。

今後の研究の推進方策

現在までの研究をまとめ論文投稿する予定である。今後の研究として、枠付き曲面の焦面の研究の継続、4次元ユークリッド空間内の枠付き曲面の研究の継続、ユークリッド空間内の一般枠付き曲面論の研究の継続、ユークリッド空間内のベルトラン型曲線論の構築、ベルトラン型曲面論の構築、ローレンツ・ミンコフスキー空間内のベルトラン型曲線論の構築、ベルトラン型曲面論の構築の研究を行います。また、関連する新たな研究も行いたい。そのため、国内外の研究集会やセミナー等に参加し、意見交換・研究打合せを行い、研究を推進します。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2024 2023 2022 2020 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 7件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 12件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] 東北師範大学/吉林経済大学/Yili Normal University(中国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 東北師範大学/吉林経済大学(中国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 東北師範大学/吉林経済大学(中国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 東北師範大学/吉林経済大学(中国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Lightcone framed curves in the Lorentz-Minkowski 3-space2024

    • 著者名/発表者名
      CHEN LIANG、TAKAHASHI MASATOMO
    • 雑誌名

      Turkish Journal of Mathematics

      巻: 48 号: 2 ページ: 307-326

    • DOI

      10.55730/1300-0098.3508

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Duality and geometry of horocyclic evolutes in hyperbolic plane2024

    • 著者名/発表者名
      Chen Liang、Izumiya Shyuichi、Takahashi Masatomo
    • 雑誌名

      Research in the Mathematical Sciences

      巻: 11 号: 1

    • DOI

      10.1007/s40687-024-00434-1

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Bertrand and Mannheim curves of framed curves in the 4-dimensional Euclidean space2023

    • 著者名/発表者名
      Honda Shun’ichi、Takahashi Masatomo、Yu Haiou
    • 雑誌名

      Journal of Geometry

      巻: 114 号: 2

    • DOI

      10.1007/s00022-023-00673-7

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Bertrand and Mannheim Curves of Spherical Framed Curves in a Three-Dimensional Sphere2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Masatomo、Yu Haiou
    • 雑誌名

      Mathematics

      巻: 10 号: 8 ページ: 1292-1292

    • DOI

      10.3390/math10081292

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Enveloids of Legendre Curves in the Unit Tangent Bundle over the Euclidean Plane2022

    • 著者名/発表者名
      Li Enze、Pei Donghe、Takahashi Masatomo
    • 雑誌名

      Bulletin of the Malaysian Mathematical Sciences Society

      巻: 45 号: 6 ページ: 3011-3041

    • DOI

      10.1007/s40840-022-01320-1

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] One‐parameter families of Legendre curves and plane line congruences2022

    • 著者名/発表者名
      Kabata Yutaro、Takahashi Masatomo
    • 雑誌名

      Mathematische Nachrichten

      巻: 295 号: 8 ページ: 1533-1561

    • DOI

      10.1002/mana.201900327

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Equi-affine plane curves with singular points2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Masatomo
    • 雑誌名

      Journal of Geometry

      巻: 113 号: 1 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1007/s00022-022-00632-8

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Singularities of Translation Surfaces in the Euclidean 3-Space2022

    • 著者名/発表者名
      Fukunaga Tomonori、Takahashi Masatomo
    • 雑誌名

      Results in Mathematics

      巻: 77 号: 2 ページ: 1-28

    • DOI

      10.1007/s00025-022-01622-7

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Envelopes of families of framed surfaces and singular solutions of first-order partial differential equations2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Masatomo、Yu Haiou
    • 雑誌名

      Proceedings of the Royal Society of Edinburgh: Section A Mathematics

      巻: - 号: 5 ページ: 1-28

    • DOI

      10.1017/prm.2020.71

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Horo-flat surfaces along cuspidal edges in the hyperbolic space2020

    • 著者名/発表者名
      Izumiya Shyuichi、Romero-Fuster Maria Carmen、Saji Kentaro、Takahashi Masatomo
    • 雑誌名

      Journal of Singularities

      巻: 22 ページ: 40-58

    • DOI

      10.5427/jsing.2020.22d

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Singularities of Singular Solutions of First-Order Differential Equations of Clairaut Type2020

    • 著者名/発表者名
      Saji Kentaro、Takahashi Masatomo
    • 雑誌名

      Journal of Dynamical and Control Systems

      巻: - 号: 1 ページ: 19-41

    • DOI

      10.1007/s10883-020-09511-4

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bertrand and Mannheim curves of framed curves in the3-dimensional Euclidean space2020

    • 著者名/発表者名
      HONDA Shun’ichi、TAKAHASHI Masatomo
    • 雑誌名

      TURKISH JOURNAL OF MATHEMATICS

      巻: 44 号: 3 ページ: 883-899

    • DOI

      10.3906/mat-1905-63

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] On vertices of frontals in the Euclidean plane2023

    • 著者名/発表者名
      Masatomo Takahashi
    • 学会等名
      WORKSHOP on Algebraic and Analytic Singularities
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On generalised framed surfaces in the Euclidean 3-space2023

    • 著者名/発表者名
      Masatomo Takahashi
    • 学会等名
      Singularities of Differentiable Maps and Its applications
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 枠付き曲面の測地線について2023

    • 著者名/発表者名
      高橋 雅朋
    • 学会等名
      可微分写像の特異点論とその応用
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 枠付き曲面の測地線について2022

    • 著者名/発表者名
      高橋 雅朋
    • 学会等名
      位相幾何・微分幾何及びその周辺分野への特異点論の応用
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 数学-Mathematics-

    • URL

      https://u.muroran-it.ac.jp/masatomo/math.html

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
  • [備考] 室蘭工業大学研究者データベース

    • URL

      https://rdsoran.muroran-it.ac.jp/html/100000191_ja.html

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] 数学-Mathematics-

    • URL

      http://www3.muroran-it.ac.jp/masatomo/math.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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