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2022 年度 実施状況報告書

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 – 2024-03-31
キーワード特異点論 / 微分幾何学 / 枠付き曲線 / 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
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、枠付き曲面の理論と一径数付けられた枠付き曲線の理論があり、その関係性の研究を行いましたが、これら2つ理論を含む特異点を持つ曲面として、一般枠付き曲面の定義を与えました。一般枠付き曲面に対して基本不変量を導入し、基本不変量に対する存在性と一意性定理を与えました。また、一般枠付き曲面と枠付き曲面、一径数付けられた枠付き曲線との関係性の研究を行いました。さらに、局所的に曲面が一般枠付き曲面になるための必要十分条件やそのもとで枠付き曲面になるための必要十分条件を与えました。特に、余階数2の例や余階数1の曲面は局所的には一般枠付き曲面であることを示しました。
2.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型変化と特異点を許容する曲面の定義を光的枠を用いることで与えました。光的枠付き曲面に対して基本不変量を導入し、基本不変量に対する存在性と一意性定理を証明しました。
3.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的枠を用いて2つのタイプで与えました。タイプ1の光的枠付き曲線とタイプ2の光的枠付き曲線に対して、曲率を導入し、曲率に対する存在性と一意性定理を証明しました。また、その2つのタイプの関係性の研究を行いました。
4.ルジャンドル曲線論の応用として、ルジャンドル曲線(フロンタル)の四頂点定理の条件をルジャンドル曲線の曲率の条件、特異点の条件、ルジャンドル曲線の凸性の条件により与えました。

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4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、3次元ローレンツ・ミンコフスキー空間内の曲面論、4次元ローレンツ・ミンコフスキー空間内の曲線論、ユークリッド平面内のルジャンドル曲線の四頂点定理の研究を行えたため、計画に通り、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、出来ていなかった、枠付き曲面の焦面の研究、4次元ユークリッド空間内の枠付き曲面の研究の継続、ローレンツ・ミンコフスキー空間内の曲線、曲面論の構築の研究を行います。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。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウィルスのため、10月頃から国内出張は出来たが、国外の出張ができなかったため次年度使用額が生じました。
使用計画として、必要な機材や図書の整備として物品費の支出、研究集会への参加、共同研究、研究打ち合わせ等の旅費の支出を計上いたします。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] 東北師範大学/吉林経済大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      東北師範大学/吉林経済大学
  • [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 ページ: 1292~1292

    • DOI

      10.3390/math10081292

    • 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 ページ: 3011~3041

    • DOI

      10.1007/s40840-022-01320-1

    • 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 ページ: 1533~1561

    • DOI

      10.1002/mana.201900327

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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
    • 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
    • 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
    • 招待講演
  • [備考] 数学-Mathematics-

    • URL

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

  • [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

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公開日: 2023-12-25  

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