保型形式の特殊値の数論的研究とその応用

1954年、P.Erdos-E.G.Strausは多項式増大度を超える空隙をもつようなb進展開(b>1は整数)により表される実数は超越数であることを証明した。これは超越数論における基本的な結果であるLiouvilleの結果(1844)を包括するものである。その後、Erdos(1957)はG.G.Lorentz(1955)の手法を改良し、ある条件を満たす二つの無限級数に対して、それらの和が無理数となるための十分条件を与えた。これは、上述したErdos-Strausの結果の一般化であり、より強く多項式増大度をもつ空隙級数に対しても数論的性質を議論することができる。例えば、整数k>1に対して級数Σ2^{-n^k}は(k-1)次以下の代数的数ではないことがわかる（k=2の場合については、Yu.V.Nesterenkoの定理(1996)からより強く超越性が示されている）。本研究では、Erdos(1957)の定理の条件の緩和および代数的独立性への応用を目指す。令和4年度においては、空隙級数の係数の増大度と空隙のバランスを考慮することで一定の成果を得ることはできた。しかし、そのバランスの最良性に関する検討については不十分であり改善の必要がある。令和5年度も引き続き本問題に取り組み、代数的独立となる新たな数集合の実例の発見を見据えながら研究を推し進める。

1954年、P.Erdos-E.G.Strausは多項式増大度を超える空隙をもつようなb進展開(b>1は整数)により表される実数は超越数であることを証明した。これは超越数論における基本的な結果であるLiouvilleの結果(1844)を包括するものである。その後、Erdos(1957)はG.G.Lorentz(1955)の手法を改良し、ある条件を満たす二つの無限級数に対して、それらの和が無理数となるための十分条件を与えた。これは、上述したErdos-Strausの結果の一般化であり、より強く多項式増大度をもつ空隙級数に対しても数論的性質を議論することができる。例えば、整数k>1に対して級数Σ2^{-n^k}は(k-1)次以下の代数的数ではないことがわかる（k=2の場合については、Yu.V.Nesterenkoの定理(1996)からより強く超越性が示されている）。本研究では、Erdos(1957)の定理の条件の緩和および代数的独立性への応用を目指す。令和4年度においては、空隙級数の係数の増大度と空隙のバランスを考慮することで一定の成果を得ることはできた。しかし、そのバランスの最良性に関する検討については不十分であり改善の必要がある。令和5年度も引き続き本問題に取り組み、代数的独立となる新たな数集合の実例の発見を見据えながら研究を推し進める。