主題
Search

雅可比虛數變換


雅可比虛數變換將橢圓函式與同類型但具有不同自變數的其他橢圓函式相關聯。對於雅可比橢圓函式 snu, cnu, 和 dnu, 這些變換是

sn(iu,k)=i(sn(u,k^'))/(cn(u,k^'))
(1)
cn(iu,k)=1/(cn(u,k^'))
(2)
dn(iu,k)=(dn(u,k^'))/(cn(u,k^')),
(3)

其中 k橢圓模量,而 k^'=sqrt(1-k^2)互補模量 (Abramowitz and Stegun 1972; Whittaker and Watson 1990, p. 505)。

對於雅可比 theta 函式,雅可比虛數變換給出

theta_1(z|tau)=-i(-itau)^(-1/2)e^(itau^'z^2/pi)theta_1(ztau^'|tau^')
(4)
theta_2(z|tau)=(-itau)^(-1/2)e^(itau^'z^2/pi)theta_4(ztau^'|tau^')
(5)
theta_3(z|tau)=(-itau)^(-1/2)e^(itau^'z^2/pi)theta_3(ztau^'|tau^')
(6)
theta_4(z|tau)=(-itau)^(-1/2)e^(itau^'z^2/pi)theta_2(ztau^'|tau^'),
(7)

其中

 tau^'=-1/tau,
(8)

並且 (-itau)^(-1/2) 被解釋為滿足 |arg(-itau)|<pi/2 (Whittaker and Watson 1990, p. 475)。

方程 (6) 可以寫成泛函方程

 theta(x)=theta_3(0|ix)=theta_3(0,e^(-pix))=x^(-1/2)theta(x^(-1)),
(9)

其中 x=-itautau半週期比率 (Davenport 1980, p. 62)。這種形式對於計算小 x>0theta(x) 非常有用,因為那時 theta(1/x) 的級數比 theta(x) 的級數收斂得更快。在 1859 年的論文中,黎曼在他的黎曼 zeta 函式泛函方程的證明之一中使用了 theta 函式的這個泛函方程 (Davenport 1980)。

這些變換最初由雅可比 (1828) 獲得,但泊松 (1827) 先前獲得了一個等效於四個公式之一的公式,並且從中另外三個公式可以從初等代數中得出 (Whittaker and Watson 1990, p. 475)。


另請參閱

雅可比橢圓函式, 雅可比 Theta 函式

本條目的部分內容由 Jonathan Sondow (作者連結) 貢獻

使用 探索

參考文獻

Abramowitz, M. 和 Stegun, I. A. (Eds.). 數學函式手冊,包含公式、圖表和數學表格,第 9 版。 New York: Dover, pp. 592 和 595, 1972.Borwein, J. M. 和 Borwein, P. B. Pi 與 AGM:解析數論與計算複雜性研究。 New York: Wiley, p. 73, 1987.Davenport, H. 乘法數論,第二版。 New York: Springer-Verlag, 1980.Jacobi, C. G. J. "關於橢圓函式的一系列註釋。" J. reine angew. Math. 3, 403-404, 1828. Reprinted in 全集,第 1 卷。 Providence, RI: Amer. Math. Soc., pp. 264-265, 1969.Landsberg, G. "關於高斯和的理論和 Theta 函式的線性變換。" J. reine angew. Math. 111, 234-253, 1893.Poisson, S. 科學院回憶錄 6, 592, 1827.Riemann, G. F. B. "關於給定大小以下的素數數量。" Monatsber. Königl. Preuss. Akad. Wiss. Berlin, 671-680, 11 月 1859.Reprinted in 連續統和其他專著 (Ed. H. Weyl). New York: Chelsea, 1972.Whittaker, E. T. 和 Watson, G. N. "雅可比虛數變換。" §21.51 in 現代分析教程,第 4 版。 Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 474-476 和 505, 1990.

在 中被引用

雅可比虛數變換

引用為

Sondow, JonathanWeisstein, Eric W. "雅可比虛數變換。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/JacobisImaginaryTransformation.html

學科分類