الأحد، 18 نوفمبر 2018

ي-وظيفة



jFunctionReImjFunctionContours
و ي-function هو وظيفة وحدات محددة من قبل
 ي (تاو) = 1728J (تاو)،
(1)
حيث تاوهو نسبة نصف فترة ، I [تاو]> 0،
 J (تاو) = 4 / (27) ([1-امدا (تاو) + امدا ^ 2 (تاو)] ^ 3) / (لامدا ^ 2 (تاو) [1-امدا (تاو)] ^ 2)
(2)
 امدا (تاو) = (theta_2 ^ 4 (ه ^ (ipitau))) / (theta_3 ^ 4 (ه ^ (ipitau)))
(3)
 س = ه ^ (ipitau)
(4)
هي ال Nome و 1728 = 12 ^ 3.
كان غاوس على ما يبدو على علم يبالوظيفة قبل عام 1800. استخدمها هيرميت في حل الخماسي في حوالي 1858. أعطى Dedekind تعريفًا جيدًا في حوالي عام 1877 ، ودرس كلاين الوظيفة التي بدأت في عام 1879 أو 1880. يويرتبط هذا العامل بالعوامل من أجل مجموعة من مجموعة الوحش و supersingular يعبي (فوربيس 1980).
ويمكن أيضا أن هذه الوظيفة أن تكون محددة من حيث المهام ويبر F ، f_1، f_2، gamma_2، و gamma_3كما
ي (تاو)=([و ^ (24) (تاو) -16] ^ 3) / (و ^ (24) (تاو))
(5)
=([f_1 ^ (24) (تاو) +16] ^ 3) / (f_1 ^ (24) (تاو))
(6)
=([f_2 ^ (24) (تاو) +16] ^ 3) / (f_2 ^ (24) (تاو))
(7)
=gamma_2 ^ 3 (تاو)
(8)
=gamma_3 ^ 2 (تاو) +1728
(9)
(Weber 1979، p. 179؛ Atkin and Morain 1993).
و ي-function هو الدوال التحليلية على العلوية نصف الطائرة، وهي ثابتة فيما يتعلق مجموعة خطية خاصة SL (2، Z) . لديها سلسلة فورييه
 ي (ف ^ _) = sum_ (ن = -infty) ^ inftyc (ن) ف ^ _ ^ ن،
(10)
أين
 ف ^ _ ^ = س 2 = ه ^ (2piitau).
(11)
ي (ف ^ _)وبالتالي يرتبط J (تاو)عبر
 ي (ف ^ _) = 1728J (- (ilnq ^ _) / (2pi)).
(12)
معاملات في التوسع في يوظيفة تلبي:
1. ج (ن) = 0ل ن <-1و ج (-1) = 1،
2. جميع ج (ن)ق هي الأعداد الصحيحة مع نمو محدود نسبيا فيما يتعلق ن، و
3. ي (تاو)هو رقم جبري ، وأحيانًا رقم منطقي ، وأحيانًا عدد صحيح في بعض القيم الخاصة جدًا تاو.
النتيجة الأخيرة هي النتيجة النهائية للنظرية الضخمة والجميلة للإكثار المعقد والخطوة الأولى لكرونيكر المسمى " جوجيندراوم ".
لذلك كل من المعاملات في سلسلة لوران
 ي (ف ^ _) = 1 / (ف ^ _) + 744 + 196884q ^ _ + 21493760q ^ _ ^ 2 + 864299970q ^ _ ^ 3 + 20245856256q ^ _ ^ 4 + 333202640600q ^ _ ^ 5 + ...
(13)
(OEIS A000521 ) هي أعداد صحيحة موجبة (رانكين ، 1977 ، أبوستول 1997). بيرويك (1916) حسب السبعة الأولى ج (ن)، وجد زوكرمان (1939) أول 24 ، وقدم فان ويجنجاردن (193) أول 100.
بعض الصيغ مبلغ ملحوظة مرتبطة ي (تاو)ل تاو في H، حيث Hهي العليا نصف بالطائرة ، و ج (ن)تشمل
ي (ف ^ _)=([1 + 240sum_ (ن = 1) ^ (infty) sigma_3 (ن) ف ^ _ ^ ن] ^ 3) / (س ^ _product_ (ن = 1) ^ (infty) (1-س ^ _ ^ ن) ^ (24))
(14)
=(E_4 ^ 3 (الجذر التربيعي (س ^ _))) / (ف (ف ^ _) _ ^ infty (24))
(15)
=([theta_2 ^ 8 (الجذر التربيعي (س ^ _)) + theta_3 ^ 8 (الجذر التربيعي (س ^ _)) + theta_2 ^ 4 (الجذر التربيعي (س ^ _))] ^ 3) / (8Q ^ _ (ف ^ _ ) _infty ^ (24))،
(16)
حيث E_4 (ف)هو سلسلة آيزنشتاين ، (ف) _inftyهو ف -Pochhammer رمز ، و
 [-1 + 504sum_ (ن = 1) ^ inftysigma_5 (ن) ف ^ _ ^ ن] ^ 2 = [ي (ف ^ _) - 12 ^ 3] sum_ (ن = 1) ^ inftytau (ن) ف ^ _ ^ ن،
(17)
أين sigma_k (ن)هي وظيفة المقسوم ، تاو (ن)وهي دالة تاو (يجب عدم الخلط بينها وبين نسبة نصف الفترة تاو ). بالاضافة،
 504 ^ 2 [-2 / (504) sigma_5 (ن) + sum_ (ك = 1) ^ (ن 1) sigma_5 (ك) sigma_5 (NK)] = تاو (ن + 1) -984tau (ن) + sum_ (k = 1) ^ (n-1) c (k) tau (nk) (65520) / (691) [sigma_ (11) (n) -tau (n)] = tau (n + 1) + 24tau ( ن) + sum_ (ك = 1) ^ (ن 1) ج (ك) تاو (ناغورني كاراباخ)
(18)
(Lehmer 1942؛ Apostol 1997، p. 92). ترتبط هذه بشكل وثيق سلسلة آيزنشتاين .
المعادلة ( 18 ) تؤدي على الفور إلى التطابق الملحوظ
 tau (n) = sigma_ (11) (n) (mod 691).
(19)
أظهر ليهمر (1942) ذلك
 (ن + 1) ج (ن) = 0 (تعديل 24)
(20)
للجميع ن> = 1، و Lehner (1949ab) وأبوستول (1997 ، ص 22 ، 74 ، و90-91) أظهروا
c (2n) = 0 (mod 2 ^ (11))
(21)
c (3n) = 0 (mod 3 ^ 5)
(22)
c (5n) = 0 (mod 5 ^ 2)
(23)
c (7n) = 0 (mod 7)
(24)
c (11n) = 0 (mod 11).
(25)
بشكل عام،
c (2 ^ alphan) = 0 (mod 2 ^ (3alpha + 8))
(26)
c (3 ^ alphan) = 0 (mod 3 ^ (2alpha + 3))
(27)
c (5 ^ alphan) = 0 (mod 5 ^ (alpha + 1))
(28)
c (7 ^ alphan) = 0 (mod 7 ^ alpha)
(29)
(Lehner 1949ab؛ Apostol 1997، p. 91). لا يمكن أن تتطابق التوافقات من هذا النوع مع 13 ، لكن نيومان (1958) أظهر
 c (13np) + c (13n) c (13p) + p ^ (- 1) c ((13n) / p) = 0 (mod 13) ،
(30)
حيث p ^ (- 1) p = 1 (mod 13)و ج (س) = 0إذا سلم يكن عدد صحيح (Apostol 1997 ، ص 91). Congruences ل ج (KN)تم تعميمها من قبل آتكن واوبراين (1967).
ج (ن)تم اكتشاف صيغة مقاربه من قبل بيترسون (1932) ، ومن ثم تم اكتشافها بشكل مستقل من قبل راديماشر (1938):
 ج (ن) ~ (ه ^ (4pisqrt (ن))) / (الجذر التربيعي (2) ن ^ (3/4)).
(31)
اسمحوا ديكون squarefree صحيح موجب ، وتحديد نسبة نصف فترة من
tau = {isqrt (d) for d = 1 or 2 (mod 4)؛  1/2 (1 + isqrt (d)) لـ d = 3 (mod 4) ،
(32)
وبالتالي
q ^ _ = {e ^ (- 2pisqrt (d)) لـ d = 1 أو 2 (mod 4)؛  -e ^ (- pisqrt (d)) لـ d = 3 (mod 4).
(33)
ثم تبين أن ي (تاو)هو عدد صحيح جبري درجة عالية الدقة)، حيث عالية الدقة)هو رقم الفئة من ثنائي الدرجة الثانية شكل التمايز -د من الحقل من الدرجة الثانية Q (الجذر التربيعي (د)) (سيلفرمان 1986؛. بيرند 1994، ص 90).
jFunctionIntegers
إذا ح (-d) = 1، ي (تاو)هو عدد صحيح جبرية من الدرجة 1 ، أي ، مجرد عدد صحيح عادي علاوة على ذلك ، العدد الصحيح هو المكعب المثالي ولكن هذه هي بالضبط أرقام هيجنر -1 ، -2، -3، -7، -11، -19، -43، -67، ، -163القيم الدقيقة ي (تاو)المقابلة لأرقام هيجنر هي
ي (1 + ط)=12 ^ 3
(34)
ي (1 + isqrt (2))=20 ^ 3
(35)
ي (1/2 (1 + isqrt (3)))=0 ^ 3
(36)
ي (1/2 (1 + isqrt (7)))=(-15) ^ 3
(37)
ي (1/2 (1 + isqrt (11)))=(-32) ^ 3
(38)
ي (1/2 (1 + isqrt (19)))=(-96) ^ 3
(39)
ي (1/2 (1 + isqrt (43)))=(-960) ^ 3
(40)
ي (1/2 (1 + isqrt (67)))=(-5280) ^ 3
(41)
ي (1/2 (1 + isqrt (163)))=(-640320) ^ 3.
(42)
يتم توضيح مواقف هذه القيم الخاصة تاوأعلاه. (لاحظ أن الفضول رقم 5280 هو عدد الأقدام في ميل أيضًا).
كلما زاد عدد Heegner (في القيمة المطلقة ) ، كلما كان أقرب إلى عدد صحيح هو التعبير ، لأن المصطلح الأولي في أكبر المصطلحات واللاحقة هو الأصغر. وبالتالي فإن أفضل التقريب ده ^ (pisqrt (-d))ي (تاو)ح (-d) = 1
ه ^ (pisqrt (43)) تقريبا 960 ^ 3 + 744 حتي 2،2 × 10 ^ (- 4)
(43)
ه ^ (pisqrt (67)) تقريبا 5280 ^ 3 + 744 حتي 1،3 × 10 ^ (- 6)
(44)
ه ^ (pisqrt (163)) تقريبا 640320 ^ 3 + 744 حتي 7،5 × 10 ^ (- 13)
(45)
(يظهر الأخير في تروت 2004 ، ص 8). و تقريبا عدد صحيح الناتجة عن آخر هذه، ه ^ (pisqrt (163)) (الموافق مجال Q (الجذر التربيعي (-163))و حقل تربيعي وهمي من التمايز الأقصى)، والتي تعرف أحيانا باسم ثابت رامانوجانومع ذلك ، فإن هذا الإسناد تاريخياً خادع لأن هذه الخاصية المدهشة ه ^ (pisqrt (163))لأول مرة قد لاحظها Hermite (1859) ولا يبدو أنها تظهر في أي من أعمال Ramanujan.
هناك 18 رقمًا لها رقم صنف ح (-d) = 2 ، مع عدم تمييز القسائم الفردية بمقدار ثلاثة يقابل القيم الدقيقة
ي (1/2 (1 + isqrt (35)))=-16 ^ 3 (15 + 7sqrt (5)) ^ 3
(46)
ي (1/2 (1 + isqrt (91)))=-48 ^ 3 (227 + 63sqrt (13)) ^ 3
(47)
ي (1/2 (1 + isqrt (115)))=-48 ^ 3 (785 + 351sqrt (5)) ^ 3
(48)
ي (1/2 (1 + isqrt (187)))=-240 ^ 3 (3451 + 837sqrt (17)) ^ 3
(49)
ي (1/2 (1 + isqrt (235)))=-528 ^ 3 (8875 + 3969sqrt (5)) ^ 3
(50)
ي (1/2 (1 + isqrt (403)))=-240 ^ 3 (2809615 + 779247sqrt (13)) ^ 3
(51)
ي (1/2 (1 + isqrt (427)))=-5280 ^ 3 (236674 + 30303sqrt (61)) ^ 3
(52)
وحتى د = 4Mل م = 5، 10، 13، 22، 37، 58،
ي (isqrt (5))=2 ^ 3 (25 + 13sqrt (5)) ^ 3
(53)
ي (isqrt (10))=6 ^ 3 (65 + 27sqrt (5)) ^ 3
(54)
ي (isqrt (13))=30 ^ 3 (31 + 9sqrt (13)) ^ 3
(55)
ي (isqrt (22))=60 ^ 3 (155 + 108sqrt (2)) ^ 3
(56)
ي (isqrt (37))=60 ^ 3 (2837 + 468sqrt (37)) ^ 3
(57)
ي (isqrt (58))=30 ^ 3 (140989 + 26163sqrt (29)) ^ 3
(58)
والتمييز يقبل القسمة على 3 ،
ي (isqrt (6))=12 ^ 3 (1 + الجذر التربيعي (2)) ^ 2 (5 + 2sqrt (2)) ^ 3
(59)
ي (1/2 (1 + isqrt (15)))=-3 ^ 3 (1/2 (1 + الجذر التربيعي (5))) ^ 2 (5 + 4sqrt (5)) ^ 3
(60)
ي (1/2 (1 + isqrt (51)))=-48 ^ 3 (4 + الجذر التربيعي (17)) ^ 2 (5 + الجذر التربيعي (17)) ^ 3
(61)
ي (1/2 (1 + isqrt (123)))=-480 ^ 3 (32 + 5sqrt (41)) ^ 2 × (8 + الجذر التربيعي (41)) ^ 3
(62)
ي (1/2 (1 + isqrt (267)))=-240 ^ 3 (500 + 53sqrt (89)) ^ 2 × (625 + 53sqrt (89)) ^ 3
(63)
مع عامل مربع يجري وحدة أساسية.
أفضل التقديرات بالنسبة ح (د) = 2إلى ، حتى بالنسبة للمتميزين ،
 e ^ (pisqrt (232)) approx 30 ^ 3 (140989 + 26163sqrt (29)) ^ 3-744-3.2 × 10 ^ (- 16) ،
(64)
وبالنسبة للتمييزات الفردية ،
 e ^ (pisqrt (427)) approx 5280 ^ 3 (236674 +30303sqrt (61)) ^ 3 + 744-1.3 × 10 ^ (- 23).
(65)
الارقام
ه ^ (pisqrt (22))=(12sqrt (11)) ^ 4-104-1.7 × 10 ^ (- 3)
(66)
ه ^ (pisqrt (37))=(84sqrt (2)) ^ 4 + 104 حتي 2،2 × 10 ^ (- 5)
(67)
ه ^ (pisqrt (58))=396 ^ 4-104-1.8 × 10 ^ (- 7)
(68)


هي أيضا الأعداد الصحيحة تقريبا . هذه تتوافق مع الأشكال الثنائية التربيعية مع التمييز -88، -148و -232، والتي هي أكبر (في القيمة المطلقة) من التمييز مع الفئة الثانية التي يمكن القسمة عليها 4. وقد لاحظت من قبل Ramanujan (Berndt 1994 ، ص 88-91).

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق