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<h5 style="margin: 0px; line-height: 3.428em; color: rgb(34, 61, 103); font-family: 'malgun gothic',dotum,gulim,sans-serif; font-size: 1.166em; background-position: 0px 100%;">이 항목의 스프링노트 원문주소</h5>
+
==개요==
  
* [[로저스-라마누잔 항등식|로저스-라마누잔 연분수와 항등식]]
+
* 모듈라 성질을 갖는 [[Q-초기하급수(q-hypergeometric series)와 양자미적분학(q-calculus)|q-초기하급수(q-hypergeometric series)]] 의 중요한 예
  
 
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<h5>개요</h5>
+
==로저스-라마누잔 항등식==
 
+
* 다음의 두 항등식을 로저스-라마누잔 항등식이라 부른다
* 라마누잔이 하디에게 보낸 편지에는 다음과 같은 공식이 포함되어 있음
+
:<math>G(q) = \sum_{n=0}^\infty \frac {q^{n^2}} {(q;q)_n} =  
 
 
<math>\cfrac{1}{1 + \cfrac{e^{-2\pi}}{1 + \cfrac{e^{-4\pi}}{1+\dots}}} = \left({\sqrt{5+\sqrt{5}\over 2}-{\sqrt{5}+1\over 2}}\right)e^{2\pi/5} = e^{2\pi/5}\left({\sqrt{\varphi\sqrt{5}}-\varphi}\right) = 0.9981360\dots</math>
 
 
 
<math>\varphi</math> 는 [[황금비]]
 
 
 
* 위의 식은 모듈라군 <math>\Gamma(5)</math>에 대한 모듈라 함수 <math>r(\tau)</math>의 special value 로 이해할 수 있음
 
* [[5차방정식과 정이십면체|오차방정식과 정이십면체]]와 깊은 관계를 가짐
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
<h5 style="margin: 0px; line-height: 3.428em; color: rgb(34, 61, 103); font-family: 'malgun gothic',dotum,gulim,sans-serif; font-size: 1.166em; background-position: 0px 100%;">로저스-라마누잔 항등식</h5>
 
 
 
<math>G(q) = \sum_{n=0}^\infty \frac {q^{n^2}} {(q;q)_n} =  
 
 
  \frac {1}{(q;q^5)_\infty (q^4; q^5)_\infty}
 
  \frac {1}{(q;q^5)_\infty (q^4; q^5)_\infty}
 
   =1+ q +q^2 +q^3 +2q^4+2q^5 +3q^6+\cdots</math>
 
   =1+ q +q^2 +q^3 +2q^4+2q^5 +3q^6+\cdots</math>
 
+
:<math>H(q) =\sum_{n=0}^\infty \frac {q^{n^2+n}} {(q;q)_n} =  
 <math>H(q) =\sum_{n=0}^\infty \frac {q^{n^2+n}} {(q;q)_n} =  
 
 
  \frac {1}{(q^2;q^5)_\infty (q^3; q^5)_\infty}
 
  \frac {1}{(q^2;q^5)_\infty (q^3; q^5)_\infty}
 
  =1+q^2 +q^3 +q^4+q^5 +2q^6+\cdots</math>
 
  =1+q^2 +q^3 +q^4+q^5 +2q^6+\cdots</math>
  
* [[Pochhammer 기호와 캐츠(Kac) 기호|Pochhammer 기호]] 참조 
+
* [[Pochhammer 기호와 캐츠(Kac) 기호|Pochhammer 기호]] 참조
 
+
:<math>(a;q)_n = \prod_{k=0}^{n-1} (1-aq^k)=(1-a)(1-aq)(1-aq^2)\cdots(1-aq^{n-1})</math>
<math>(a;q)_n = \prod_{k=0}^{n-1} (1-aq^k)=(1-a)(1-aq)(1-aq^2)\cdots(1-aq^{n-1})</math>
 
 
 
* [[q-초기하급수(q-hypergeometric series) (통합됨)|q-초기하급수(q-hypergeometric series)]] 의 틀에서 이해할 수 있다<br>
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
<h5 style="margin: 0px; line-height: 3.428em; color: rgb(34, 61, 103); font-family: 'malgun gothic',dotum,gulim,sans-serif; font-size: 1.166em; background-position: 0px 100%;">연분수로 정의된 함수의 점화식</h5>
 
 
 
<math>R(z)=\sum_{n\geq 0}\frac{z^nq^{n^2}}{(1-q)\cdots(1-q^n)}=\sum_{n\geq 0}\frac{z^nq^{n^2}}{(1-q)_q^n}</math>
 
 
 
<math>H(q)=R(q), G(q)=R(1)</math>
 
 
 
 
 
 
 
(정리)
 
 
 
<math>R(z)=R(zq)+zqR(zq^2)</math>
 
 
 
 
 
 
 
증명
 
 
 
<math>R(zq)=\sum_{n\geq 0}\frac{(zq)^nq^{n^2}}{(1-q)_q^n}=\sum_{n\geq 0}\frac{z^nq^{n^2+n}}{(1-q)_q^n}</math>
 
 
 
<math>R(zq^2)=\sum_{n\geq 0}\frac{(zq^2)^nq^{n^2}}{(1-q)_q^n}=\sum_{n\geq 0}\frac{z^nq^{n^2+2n}}{(1-q)_q^n}</math>
 
 
 
<math>zqR(zq^2)=\sum_{n\geq 0}\frac{z^{n+1}q^{(n+1)^2}}{(1-q)_q^n}=\sum_{n\geq 1}\frac{z^{n}q^{n^2}}{(1-q)_q^{n-1}}</math>
 
 
 
<math>R(zq)+zqR(zq^2)=\sum_{n\geq 0}\frac{z^nq^{n^2+n}}{(1-q)_q^n}+\sum_{n\geq 1}\frac{z^{n}q^{n^2+n}}{(1-q)_q^{n-1}}</math>
 
 
 
<math>R(zq)+zqR(zq^2)=\sum_{n\geq 0}\frac{z^nq^{n^2+n}}{(1-q)_q^n}+\sum_{n\geq 1}\frac{z^{n}q^{n^2}}{(1-q)_q^{n-1}} \\ =1+ \sum_{n\geq 1}\frac{z^nq^{n^2+n}+z^nq^{n^2}(1-q^n)}{(1-q)_q^n} \\ =1+\sum_{n\geq 0}\frac{z^nq^{n^2}}{(1-q)_q^n} = R(z)</math>  ■
 
 
 
 
 
 
 
이 정리로부터 <math>R(q^n)=R(q^{n+1})+q^{n+1}R(q^{n+2})</math>
 
  
즉 <math>\frac{R(q^{n+1})}{R(q^n)}=\cfrac{1}{1+q^{n+1}\cfrac{R(q^{n+2})}{R(q^{n+1})}}</math>를 얻는다.
+
* [[Q-초기하급수(q-hypergeometric series)와 양자미적분학(q-calculus)|q-초기하급수(q-hypergeometric series)]] 의 틀에서 이해할 수 있다
  
 
+
  
<math>\frac{H(q)}{G(q)}=\cfrac{R(q)}{R(1)} = \cfrac{1}{1+q\cfrac{R(q^2)}{R(q)}}=\cfrac{1}{1+\cfrac{q}{1+q^2\cfrac{R(q^3)}{R(q^2)}}}=\cdots</math>
+
  
이를 반복하면, 다음을 얻는다.
+
==세타함수 표현과 모듈라 성질==
 
 
<math>\frac{H(q)}{G(q)} = \cfrac{1}{1+\cfrac{q}{1+\cfrac{q^2}{1+\cfrac{q^3}{1+\cdots}}}}</math>
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
<h5 style="margin: 0px; line-height: 3.428em; color: rgb(34, 61, 103); font-family: 'malgun gothic',dotum,gulim,sans-serif; font-size: 1.166em; background-position: 0px 100%;">모듈라 성질</h5>
 
  
 
* 세타함수를 통한 표현
 
* 세타함수를 통한 표현
* <math>G(q)=\frac{1}{(q)_{\infty}}\sum_{n\in \mathbb{Z}}(-1)^n q^{(5n^2+n)/2}</math><br><math>H(q)=\frac{1}{(q)_{\infty}}\sum_{n\in \mathbb{Z}}(-1)^n q^{(5n^2+3n)/2}</math><br>
+
:<math>G(q)=\frac{1}{(q)_{\infty}}\sum_{n\in \mathbb{Z}}(-1)^n q^{(5n^2+n)/2}</math>
*  로저스-라마누잔 함수는 약간의 수정을 통해 modularity를 가짐<br><math>q^{-1/60}G(q) = q^{-1/60}\sum_{n=0}^\infty \frac {q^{n^2}} {(q;q)_n} = \frac {q^{-1/60}}{(q;q^5)_\infty (q^4; q^5)_\infty}</math><br><math>q^{11/60}H(q) =q^{11/60}\sum_{n=0}^\infty \frac {q^{n^2+n}} {(q;q)_n} = q^{11/60}\frac {1}{(q^2;q^5)_\infty (q^3; q^5)_\infty} </math><br>
+
:<math>H(q)=\frac{1}{(q)_{\infty}}\sum_{n\in \mathbb{Z}}(-1)^n q^{(5n^2+3n)/2}</math>
* [[데데킨트 에타함수]]가 갖는 modularity와의 유사성<br><math>\eta(\tau) = q^{1/24} \prod_{n=1}^{\infty} (1-q^{n})</math><br>
+
*  로저스-라마누잔 함수는 약간의 수정을 통해 모듈라 성질을 갖게 됨
 
+
:<math>q^{-1/60}G(q) = q^{-1/60}\sum_{n=0}^\infty \frac {q^{n^2}} {(q;q)_n} = \frac {q^{-1/60}}{(q;q^5)_\infty (q^4; q^5)_\infty}</math>
 
+
:<math>q^{11/60}H(q) =q^{11/60}\sum_{n=0}^\infty \frac {q^{n^2+n}} {(q;q)_n} = \frac {q^{11/60}}{(q^2;q^5)_\infty (q^3; q^5)_\infty} </math>
 
+
* 모듈라 변환
 
+
:<math>f(\tau)=\left(
 
+
\begin{array}{c}
<h5 style="margin: 0px; line-height: 2em;">cusp에서의 변화</h5>
+
  q^{-1/60}G(q) \\
 
+
q^{11/60} H(q) \\
* <math>q=e^{-t}</math> 으로 두면 <math>t\sim 0</math> 일 때,<br><math>H(q)=\sum_{n=0}^\infty \frac {q^{n^2+n}} {(q;q)_n} \sim  \sqrt\frac{2}{5+\sqrt{5}}\exp(\frac{\pi^2}{15t}+\frac{11t}{60})+o(1)</math><br><math>G(q)=\sum_{n=0}^\infty \frac {q^{n^2}} {(q;q)_n} \sim  \sqrt\frac{2}{5-\sqrt{5}}\exp(\frac{\pi^2}{15t}-\frac{t}{60})+o(1)</math><br>
+
\end{array}
* '''[McIntosh1995]''' 참조<br>
+
\right)
* 이로부터 다음을 알 수 있다<br><math>t\to 0</math> 일 때, <math>q=e^{-t}\to 1</math> 으로 두면<br><math>\frac{H(1)}{G(1)} = \sqrt{\frac{5-\sqrt{5}}{5+\sqrt{5}}}=\varphi-1=0.618\cdots</math><br>
+
</math>
 
+
로 두면, 다음이 성립한다
 
+
:<math>
 
+
f(\tau+1)=
 
+
\left(
 
+
\begin{array}{cc}
<h5>로저스-라마누잔 모듈라 함수</h5>
+
\zeta_{60}^{-1} & 0 \\
 
+
  0 & \zeta_{60}^{11} \\
<math>r(\tau)=q^{\frac{1}{5}} \frac{H(q)}{G(q)} = \cfrac{q^{\frac{1}{5}}}{1+\cfrac{q}{1+\cfrac{q^2}{1+\cfrac{q^3}{1+\cdots}}}}</math>
+
\end{array}
 
+
\right)f(\tau)  
 
+
</math>
 
 
여기서 <math>q=e^{2\pi i\tau}</math>.
 
 
 
<math>\tau=i</math> 인 경우에 값을 계산할 수 있다면, 위의 값을 얻을 수 있다.
 
 
 
<math>r(i)=\cfrac{e^{\frac{-2\pi}{5}}}{1+\cfrac{e^{-2\pi}}{1+\cfrac{e^{-4\pi}}{1+\cfrac{e^{-6\pi}}{1+\cdots}}}}</math>
 
 
 
* [[모듈라 군(modular group)]] <math>\Gamma(5)</math>에 의해 불변이다<br><math>r(\tau)=q^{\frac{1}{5}} \frac{H(q)}{G(q)} = \cfrac{q^{\frac{1}{5}}}{1+\cfrac{q}{1+\cfrac{q^2}{1+\cfrac{q^3}{1+\cdots}}}}</math><br>
 
 
 
 
 
 
 
(정리)
 
 
 
<math>r(\tau+1)=Sr(\tau)=\zeta_5r(\tau)</math>
 
 
 
<math>r(-\frac{1}{\tau})=Tr(\tau)</math>
 
 
 
여기서 <math>S=\begin{pmatrix} \zeta_{10} & 0 \\ 0 & \zeta_{10} \end{pmatrix} </math>, <math>T={\begin{pmatrix} -1 & g \\ g & 1 \end{pmatrix}}</math>,  <math>g=\frac{\sqrt{5}-1}{2}</math>
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
<h5>푸리에급수</h5>
 
 
 
*  로저스-라마누잔 항등식으로부터 푸리에급수를 유도할 수 있다<br><math>r(\tau)=q^{\frac{1}{5}} \frac{H(q)}{G(q)} =q^{\frac{1}{5}}\frac {(q;q^5)_\infty (q^4; q^5)_\infty}{(q^2;q^5)_\infty (q^3; q^5)_\infty} </math><br><math>r(\tau) = q^{1/5}(1 - q + q^2 - q^4 + q^5 - q^6 + q^7 - q^9 + 2q^{10} - 3q^{11}+\cdots</math><br>
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
<h5>데데킨트 <math>\eta</math> 함수와의 관계</h5>
 
 
 
* [[데데킨트 에타함수]] 와는 다음과 같은 관계를 만족시킨다
 
 
 
<math>\frac{1}{r(5\tau)}-r(5\tau)-1=\frac{\eta(\tau)}{\eta(25\tau)}</math>
 
 
 
<math>\frac{1}{r(-\frac{1}{5\tau})}-r(-\frac{1}{5\tau})-1=\frac{\eta(-\frac{1}{25\tau})}{\eta(-\frac{1}{\tau})}</math>
 
 
 
 
 
 
 
* 에타함수의 modularity
 
 
 
<math>\eta(-\frac{1}{\tau}) =\sqrt{\frac{\tau}{i}}\eta(\tau)</math>
 
 
 
<math>\eta(-\frac{1}{25\tau}) =\sqrt{\frac{25\tau}{i}}\eta(25\tau)</math>
 
 
 
<math>\frac{\eta(\tau)}{\eta(25\tau)}\frac{\eta(-\frac{1}{25\tau})}{\eta(-\frac{1}{\tau})}=5</math>
 
 
 
* 양변을 곱하여 다음 식을 얻는다.
 
 
 
<math>(\frac{1}{r(5\tau)}-r(5\tau)-1)(\frac{1}{r(-\frac{1}{5\tau})}-r(-\frac{1}{5\tau})-1)=5</math>
 
 
 
 
 
 
 
<math>\tau=\frac{i}{5}</math> 인 경우, <math>(\frac{1}{r(i)}-r(i)-1)^2=5</math> 를 얻고, 방정식을 풀 수 있음.
 
 
 
 
 
 
 
<math>r(i)={\sqrt{5+\sqrt{5}\over 2}-{\sqrt{5}+1\over 2}}</math>
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
<h5>special values</h5>
 
 
 
*  위에서 다음을 얻었다<br><math>r(i)={\sqrt{5+\sqrt{5}\over 2}-{\sqrt{5}+1\over 2}}</math><br><math>r(0)=  \sqrt{\frac{5-\sqrt{5}}{5+\sqrt{5}}}=\varphi-1=0.618\cdots</math><br>
 
 
 
* edge points<br><math>r(\frac{a\cdot i+b}{c\cdot i+d})</math>는 edge points 즉 <math>E=(z_1^{30}+z_2^{30})+522(z_1^{25}z_2^{5}-z_1^{5}z_2^{25})-10005(z_1^{20}z_2^{10}+z_1^{10}z_2^{20})</math>의 해이다. <br><math>r(i)={\sqrt{5+\sqrt{5}\over 2}-{\sqrt{5}+1\over 2}}</math><br>
 
*  face points<br><math>r(\frac{a\cdot \rho+b}{c\cdot \rho+d})</math>  는 face points 즉 <math>F=-(z_1^{20}+z_2^{20})+228(z_1^{15}z_2^{5}-z_1^{5}z_2^{15})-494z_1^{10}z_2^{10}</math>의 해이다. <br><math>r(\rho)=e^{-\frac{\pi i}{5}}\frac{\sqrt{30+6\sqrt{5}}-3-\sqrt{5}}{4}</math><br>
 
*  vertex points<br><math>5\not | d</math> 일 때, <math>r(\frac{a\cdot 0 +b}{c\cdot 0+d})=r(\frac{b}{d})</math> 는 vertex points 즉 <math>V=z_1z_2(z_1^{10}+11z_1^5z_2^5-z_2^{10})</math>의 해이다. <br>
 
* 위에서 <math>z=[z_1:z_2]=\frac{z_1}{z_2}</math> 로 이해한다 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
<h5 style="margin: 0px; line-height: 3.428em; color: rgb(34, 61, 103); font-family: 'malgun gothic',dotum,gulim,sans-serif; font-size: 1.166em; background-position: 0px 100%;">j-invariant 와의 관계</h5>
+
:<math>
 +
f(-\frac{1}{\tau})
 +
=
 +
\frac{2}{\sqrt{5}}
 +
\left(
 +
\begin{array}{cc}
 +
\sin \left(\frac{2 \pi }{5}\right) & \sin \left(\frac{\pi }{5}\right) \\
 +
\sin \left(\frac{\pi }{5}\right) & -\sin \left(\frac{2 \pi }{5}\right) \\
 +
\end{array}
 +
\right)f(\tau)
 +
=
 +
\left(
 +
\begin{array}{cc}
 +
\sqrt{\frac{2}{5-\sqrt{5}}} & \sqrt{\frac{2}{5+\sqrt{5}}} \\
 +
\sqrt{\frac{2}{5+\sqrt{5}}} & -\sqrt{\frac{2}{5-\sqrt{5}}} \\
 +
\end{array}
 +
\right)f(\tau)
 +
</math>
  
(정리)
+
* [[데데킨트 에타함수]]가 갖는 modularity와의 유사성:<math>\eta(\tau) = q^{1/24} \prod_{n=1}^{\infty} (1-q^{n})</math>
  
<math>(r(\tau)^{20}-228r(\tau)^{15}+494r(\tau)^{10}+228r(\tau)^{5}+1)^3+j(\tau)r(\tau)^{5}(r(\tau)^{10}+11r(\tau)^{5}-1)^5=0</math>
+
  
여기서, <math>j(\tau)</math> 는 [[타원 모듈라 j-함수 (elliptic modular function, j-invariant)|j-invariant]]
+
  
 
+
==cusp에서의 변화==
  
(증명)
+
* <math>q=e^{-t}</math> 으로 두면 <math>t\sim 0</math> 일 때,
 +
:<math>H(q)=\sum_{n=0}^\infty \frac {q^{n^2+n}} {(q;q)_n} \sim  \sqrt\frac{2}{5+\sqrt{5}}\exp(\frac{\pi^2}{15t}+\frac{11t}{60})+o(1)</math>
 +
:<math>G(q)=\sum_{n=0}^\infty \frac {q^{n^2}} {(q;q)_n} \sim  \sqrt\frac{2}{5-\sqrt{5}}\exp(\frac{\pi^2}{15t}-\frac{t}{60})+o(1)</math>
 +
* '''[McIntosh1995]''' 참조
 +
* 이로부터 <math>t\to 0</math> 일 때, <math>q=e^{-t}\to 1</math> 으로 다음이 성립함을 알 수 있다
 +
:<math>\frac{H(1)}{G(1)} = \sqrt{\frac{5-\sqrt{5}}{5+\sqrt{5}}}=\varphi-1=0.618\cdots</math>
 +
  
[[5차방정식과 정이십면체|오차방정식과 정이십면체]] 에서 얻은 다음 결과들을 사용하자. 
+
  
<math>V=z_1z_2(z_1^{10}+11z_1^5z_2^5-z_2^{10})</math>
+
==로저스-라마누잔 연분수==
  
<math>E=(z_1^{30}+z_2^{30})+522(z_1^{25}z_2^{5}-z_1^{5}z_2^{25})-10005(z_1^{20}z_2^{10}+z_1^{10}z_2^{20})</math>
+
*  두 함수의 비는 아래와 같은 연분수 표현을 가진다
 +
:<math>\frac{H(q)}{G(q)} = \cfrac{1}{1+\cfrac{q}{1+\cfrac{q^2}{1+\cfrac{q^3}{1+\cdots}}}}</math>
 +
* [[로저스-라마누잔 연분수]]  항목에서 다루기로 함
  
<math>F=-(z_1^{20}+z_2^{20})+228(z_1^{15}z_2^{5}-z_1^{5}z_2^{15})-494z_1^{10}z_2^{10}</math>
+
  
<math>1728V^5-E^2-F^3=0</math>
+
  
<math>J(z)=1728-\frac{E(z)^2}{V(z)^5}=\frac{F(z)^3}{V(z)^5}= -\frac{(z^{20}-228z^{15}+494z^{10}+228z^{5}+1)^3}{z^{5}(z^{10}+11z^{5}-1)^5}</math>는 군 <math>\Gamma=<S,T></math>에 의해 불변이다. 
+
  
따라서 
+
==재미있는 사실==
  
<math>J(r(\tau))=-\frac{(r(\tau)^{20}-228r(\tau)^{15}+494r(\tau)^{10}+228r(\tau)^{5}+1)^3}{r(\tau)^{5}(r(\tau)^{10}+11r(\tau)^{5}-1)^5}</math> 는 [[모듈라 군(modular group)]]에 의하여 불변이고, 모듈라 함수가 된다.
 
 
즉, <math>g\in\Gamma</math>에 대하여 <math>J(r(g\tau))=J(r(\tau))</math>가 성립한다. 
 
 
한편 <math>\tau\in\mathbb{H}</math> 일때  <math>V(r(\tau))\neq0 </math>이므로,  <math>J(r(\tau))</math>는 <math>\tau\in\mathbb{H}</math>에 대하여 해석함수가 된다. 
 
 
<math>J(z)=\frac{F(z)^3}{V(z)^5}=-\frac{(z^{20}-228z^{15}+494z^{10}+228z^{5}+1)^3}{z^{5}(z^{10}+11z^{5}-1)^5}</math> 로부터 <math>J(r(\tau))</math>는  <math>\tau=i\infty</math>에서 단순pole을 가지며, <math>J(r(i))=1728</math>, <math>J(r(\rho))=0</math> 임도 알 수 있다. 
 
 
따라서  <math>J(r(\tau))</math>는 [[타원 모듈라 j-함수 (elliptic modular function, j-invariant)|타원 모듈라 j-함수 (j-invariant)]]이다.  ■
 
 
 
 
 
 
 
 
<h5>재미있는 사실</h5>
 
 
* [http://books.google.com/books?id=ECnHLtiCiNsC&pg=PA9&lpg=PA9&dq=defeated+me+completely;+I+had+never+seen+anything&source=bl&ots=hID1ovbSq-&sig=ssoIWC-w9QB2iUE-SF8tbyiCxz8&hl=en&ei=UAqJStijIoSmsgOGouDpAg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=7#v=onepage&q=&f=false 라마누잔의 식을 본 하디의 평가]
 
 
* 이 항등식은 통계물리의 Lee-Yang 모델과 밀접하게 관련되어 있음
 
* 이 항등식은 통계물리의 Lee-Yang 모델과 밀접하게 관련되어 있음
 +
* http://mathoverflow.net/questions/29117/what-is-the-relationship-between-modular-forms-and-the-rogers-ramanujan-identitie
  
 
+
  
<h5>관련된 단원</h5>
+
  
 
+
==관련된 항목들==
 
 
 
 
 
 
<h5>많이 나오는 질문</h5>
 
 
 
*  네이버 지식인<br>
 
** http://kin.search.naver.com/search.naver?where=kin_qna&query=
 
 
 
 
 
 
 
<h5>관련된 고교수학 또는 대학수학</h5>
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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* [[모듈라 군, j-invariant and the singular moduli|The modular group, j-invariant and the singular moduli]]
 
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* [[5차방정식과 정이십면체|오차방정식과 정이십면체]]
 
* [[5차방정식과 정이십면체|오차방정식과 정이십면체]]
 
* [[초기하급수(Hypergeometric series)]]
 
* [[초기하급수(Hypergeometric series)]]
* [[q-초기하급수(q-hypergeometric series) (통합됨)|q-초기하급수(q-hypergeometric series)]]
+
* [[Q-초기하급수(q-hypergeometric series)와 양자미적분학(q-calculus)]]
 
* [[다이로그 함수(dilogarithm)|Dilogarithm 함수]]
 
* [[다이로그 함수(dilogarithm)|Dilogarithm 함수]]
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* [[연분수와 유리수 근사|연분수]]
  
 
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<h5>사전형태의 자료</h5>
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==매스매티카 파일 및 계산 리소스==
  
 
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* https://docs.google.com/leaf?id=0B8XXo8Tve1cxNmQ3NGMzZWMtZTg4OC00NjBlLTljNmUtOGExYjkyYjA3NDkx&sort=name&layout=list&num=50
 +
* [http://www.research.att.com/%7Enjas/sequences/index.html The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences]
 +
** [http://oeis.org/A003114 A003114] Number of partitions of n into parts 5k+1 or 5k+4
 +
** [http://oeis.org/A003106 A003106]        Number of partitions of n into parts 5k+2 or 5k+3.
  
<h5>관련도서 및 추천도서</h5>
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* [http://www.amazon.com/Number-Theory-Spirit-Ramanujan-Berndt/dp/0821841785 Number Theory in the Spirit of Ramanujan]<br>
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==사전형태의 자료==
** Bruce C. Berndt
 
*  도서내검색<br>
 
** http://books.google.com/books?q=
 
** http://book.daum.net/search/contentSearch.do?query=
 
*  도서검색<br>
 
** http://www.amazon.com/s/ref=nb_ss_gw?url=search-alias%3Dstripbooks&field-keywords=
 
** http://book.daum.net/search/mainSearch.do?query=
 
  
 
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* [http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%97%B0%EB%B6%84%EC%88%98 http://ko.wikipedia.org/wiki/연분수]
 +
* http://en.wikipedia.org/wiki/Rogers-Ramanujan_identities
 +
* [http://en.wikipedia.org/wiki/Rogers%E2%80%93Ramanujan_continued_fraction http://en.wikipedia.org/wiki/Rogers–Ramanujan_continued_fraction]
 +
* http://en.wikipedia.org/wiki/Continued_fraction
 +
* [http://en.wikipedia.org/wiki/Gauss%27s_continued_fraction http://en.wikipedia.org/wiki/Gauss's_continued_fraction]
  
 
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<h5>관련논문</h5>
+
  
* [http://www.ams.org/bull/2005-42-02/S0273-0979-05-01047-5/home.html#References Continued fractions and modular functions]<br>
+
==관련도서==
** W. Duke, Bull. Amer. Math. Soc. 42 (2005), 137-162
 
* [http://arxiv.org/abs/math/0309201 Ramanujan's "Lost Notebook" and the Virasoro Algebra]<br>
 
** Antun Milas, Commun.Math.Phys. 251 (2004) 567-588
 
* [http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/summary?doi=10.1.1.31.5875 Ramanujan’s formulas for the explicit evaluation of the Rogers–Ramanujan continued fraction and theta-functions]<br>
 
** Soon-Yi Kang, ACTA ARITHMETICA XC.1 (1999)
 
* [http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download;jsessionid=AFEE1CBFE5553E6717E8292B3F080D00?doi=10.1.1.39.4015&rep=rep1&type=pdf Ramanujan's Class Invariants With Applications To The Values Of q-Continued Fractions And Theta-Functions]<br>
 
** Bruce C. Berndt ,  Heng Huat Chan ,  Liang-Cheng Zhang, 1997
 
* [http://www.digizeitschriften.de/index.php?id=loader&tx_jkDigiTools_pi1%5BIDDOC%5D=503543 Explicit evaluations of the Rogers-Ramanujan continued fraction.]<br>
 
** Berndt, B.C,Chan, H.H.,Zhang, L.-C., Journal für die reine und angewandte Mathematik 480, 1996
 
* '''[McIntosh1995]'''[http://jlms.oxfordjournals.org/cgi/content/abstract/51/1/120 Some Asymptotic Formulae for q-Hypergeometric Series]<br>
 
** Richard J. McIntosh, Journal of the London Mathematical Society 1995 51(1):120-136
 
  
* [http://www.jstor.org/stable/2325145 A Motivated Proof of the Rogers-Ramanujan Identities]<br>
+
* [http://www.amazon.com/Number-Theory-Spirit-Ramanujan-Berndt/dp/0821841785 Number Theory in the Spirit of Ramanujan]
** George E. Andrews and R. J. Baxter, <cite style="line-height: 2em;">The American Mathematical Monthly</cite>, Vol. 96, No. 5 (May, 1989), pp. 401-409
+
** Bruce C. Berndt
  
* Watson, G. N.<br>
+
   
** [http://www.google.com/url?sa=t&ct=res&cd=1&url=http%3A%2F%2Fjlms.oxfordjournals.org%2Fcgi%2Freprint%2Fs1-4%2F3%2F231&ei=JY1hSLWRLpSY8gSI7JSiBQ&usg=AFQjCNElhd9FwCl3m3Qcb3hW7j87K1P5FQ&sig2=4OhMIB56amm8h4EOGNSk6g Theorems Stated by Ramanujan (IX): Two Continued Fractions.]
 
** [http://www.google.com/url?sa=t&ct=res&cd=1&url=http%3A%2F%2Fjlms.oxfordjournals.org%2Fcgi%2Freprint%2Fs1-4%2F13%2F39&ei=HY5hSNa6E5ym8ASu_biqBQ&usg=AFQjCNGfZ9Hu3vXz6bawkdnRZ2UU6jDUPA&sig2=dEC2KNSntm2J6L5GwTii3A Theorems Stated by Ramanujan (VII): Theorems on a Continued Fraction.]
 
  
* h<br>
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** ttp://ko.wikipedia.org/wiki/
 
** <br>
 
  
 
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==리뷰, 에세이, 강의노트==
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* Andrews, George E., and R. J. Baxter. “A Motivated Proof of the Rogers-Ramanujan Identities.” The American Mathematical Monthly 96, no. 5 (May 1, 1989): 401–9. doi:[http://dx.doi.org/10.2307/2325145 10.2307/2325145].
  
 
 
  
<h5>관련기사</h5>
+
==관련논문==
 
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* Goodwin, Simon M., Tung Le, and Kay Magaard. “The Generic Character Table of a Sylow <math>p</math>-Subgroup of a Finite Chevalley Group of Type <math>D_4</math>.” arXiv:1508.06937 [math], August 27, 2015. http://arxiv.org/abs/1508.06937.
* 네이버 뉴스 검색 (키워드 수정)<br>
+
* Berndt, Bruce C. Ramanujan's forty identities for the Rogers-Ramanujan functions. Vol. 181. American Mathematical Soc., 2007. http://personal.psu.edu/auy2/articles/fortyidentity.pdf
** [http://news.search.naver.com/search.naver?where=news&x=0&y=0&sm=tab_hty&query=%EC%97%B0%EB%B6%84%EC%88%98 http://news.search.naver.com/search.naver?where=news&x=0&y=0&sm=tab_hty&query=연분수]
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* Gugg, Chadwick. “Modular Identities for the Rogers-Ramanujan Functions and Analogues.” University of Illinois at Urbana-Champaign, 2011. https://www.ideals.illinois.edu/handle/2142/18485.
** [http://news.search.naver.com/search.naver?where=news&x=0&y=0&sm=tab_hty&query=%EB%9D%BC%EB%A7%88%EB%88%84%EC%9E%94 http://news.search.naver.com/search.naver?where=news&x=0&y=0&sm=tab_hty&query=라마누잔]
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* Masri, Riad, and Ken Ono. “Probabilities as Values of Modular Forms and Continued Fractions.” International Journal of Mathematics and Mathematical Sciences 2009 (September 15, 2009): e941920. doi:[http://dx.doi.org/10.1155/2009/941920 10.1155/2009/941920].
** http://news.search.naver.com/search.naver?where=news&x=0&y=0&sm=tab_hty&query=
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* [http://www.ams.org/bull/2005-42-02/S0273-0979-05-01047-5/home.html#References Continued fractions and modular functions]
** http://news.search.naver.com/search.naver?where=news&x=0&y=0&sm=tab_hty&query=
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** W. Duke, Bull. Amer. Math. Soc. 42 (2005), 137-162
** http://news.search.naver.com/search.naver?where=news&x=0&y=0&sm=tab_hty&query=
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* Milas, Antun. “Ramanujan’s ‘Lost Notebook’ and the Virasoro Algebra.” Communications in Mathematical Physics 251, no. 3 (November 2004): 567–88. doi:10.1007/s00220-004-1179-3. http://arxiv.org/abs/math/0309201
 
+
* [http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/summary?doi=10.1.1.31.5875 Ramanujan’s formulas for the explicit evaluation of the Rogers–Ramanujan continued fraction and theta-functions]
 
+
** Soon-Yi Kang, ACTA ARITHMETICA XC.1 (1999)
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* [http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download;jsessionid=AFEE1CBFE5553E6717E8292B3F080D00?doi=10.1.1.39.4015&rep=rep1&type=pdf Ramanujan's Class Invariants With Applications To The Values Of q-Continued Fractions And Theta-Functions]
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** Bruce C. Berndt ,  Heng Huat Chan ,  Liang-Cheng Zhang, 1997
 +
* [http://www.digizeitschriften.de/index.php?id=loader&tx_jkDigiTools_pi1%5BIDDOC%5D=503543 Explicit evaluations of the Rogers-Ramanujan continued fraction.]
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** Berndt, B.C,Chan, H.H.,Zhang, L.-C., Journal für die reine und angewandte Mathematik 480, 1996
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* '''[McIntosh1995]'''[http://jlms.oxfordjournals.org/cgi/content/abstract/51/1/120 Some Asymptotic Formulae for q-Hypergeometric Series]
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** Richard J. McIntosh, Journal of the London Mathematical Society 1995 51(1):120-136
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*  Watson, G. N.
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** [http://www.google.com/url?sa=t&ct=res&cd=1&url=http%3A%2F%2Fjlms.oxfordjournals.org%2Fcgi%2Freprint%2Fs1-4%2F3%2F231&ei=JY1hSLWRLpSY8gSI7JSiBQ&usg=AFQjCNElhd9FwCl3m3Qcb3hW7j87K1P5FQ&sig2=4OhMIB56amm8h4EOGNSk6g Theorems Stated by Ramanujan (IX): Two Continued Fractions.], 1929
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** [http://www.google.com/url?sa=t&ct=res&cd=1&url=http%3A%2F%2Fjlms.oxfordjournals.org%2Fcgi%2Freprint%2Fs1-4%2F13%2F39&ei=HY5hSNa6E5ym8ASu_biqBQ&usg=AFQjCNGfZ9Hu3vXz6bawkdnRZ2UU6jDUPA&sig2=dEC2KNSntm2J6L5GwTii3A Theorems Stated by Ramanujan (VII): Theorems on a Continued Fraction.], 1929
  
 
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==블로그==
  
<h5>블로그</h5>
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* [http://bomber0.byus.net/index.php/2008/06/24/673 수학과 대학원생이 되면 좋은점 - 라마누잔 이야기]
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**  피타고라스의 창, 2008-6-24
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[[분류:q-급수]]
  
* [http://bomber0.byus.net/index.php/2008/06/24/673 수학과 대학원생이 되면 좋은점 - 라마누잔 이야기]<br>
+
==메타데이터==
**  피타고라스의 창, 2008-6-24<br>
+
===위키데이터===
* 구글 블로그 검색 [http://blogsearch.google.com/blogsearch?q=%EB%9D%BC%EB%A7%88%EB%88%84%EC%9E%94 http://blogsearch.google.com/blogsearch?q=라마누잔]
+
* ID :  [https://www.wikidata.org/wiki/Q7359380 Q7359380]
* 트렌비 블로그 검색 [http://www.trenb.com/search.qst?q=%EB%9D%BC%EB%A7%88%EB%88%84%EC%9E%94 http://www.trenb.com/search.qst?q=라마누잔]
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===Spacy 패턴 목록===
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* [{'LOWER': 'rogers'}, {'OP': '*'}, {'LOWER': 'ramanujan'}, {'LEMMA': 'identity'}]

2021년 2월 17일 (수) 05:40 기준 최신판

개요



로저스-라마누잔 항등식

  • 다음의 두 항등식을 로저스-라마누잔 항등식이라 부른다

\[G(q) = \sum_{n=0}^\infty \frac {q^{n^2}} {(q;q)_n} = \frac {1}{(q;q^5)_\infty (q^4; q^5)_\infty} =1+ q +q^2 +q^3 +2q^4+2q^5 +3q^6+\cdots\] \[H(q) =\sum_{n=0}^\infty \frac {q^{n^2+n}} {(q;q)_n} = \frac {1}{(q^2;q^5)_\infty (q^3; q^5)_\infty} =1+q^2 +q^3 +q^4+q^5 +2q^6+\cdots\]

\[(a;q)_n = \prod_{k=0}^{n-1} (1-aq^k)=(1-a)(1-aq)(1-aq^2)\cdots(1-aq^{n-1})\]



세타함수 표현과 모듈라 성질

  • 세타함수를 통한 표현

\[G(q)=\frac{1}{(q)_{\infty}}\sum_{n\in \mathbb{Z}}(-1)^n q^{(5n^2+n)/2}\] \[H(q)=\frac{1}{(q)_{\infty}}\sum_{n\in \mathbb{Z}}(-1)^n q^{(5n^2+3n)/2}\]

  • 로저스-라마누잔 함수는 약간의 수정을 통해 모듈라 성질을 갖게 됨

\[q^{-1/60}G(q) = q^{-1/60}\sum_{n=0}^\infty \frac {q^{n^2}} {(q;q)_n} = \frac {q^{-1/60}}{(q;q^5)_\infty (q^4; q^5)_\infty}\] \[q^{11/60}H(q) =q^{11/60}\sum_{n=0}^\infty \frac {q^{n^2+n}} {(q;q)_n} = \frac {q^{11/60}}{(q^2;q^5)_\infty (q^3; q^5)_\infty} \]

  • 모듈라 변환

\[f(\tau)=\left( \begin{array}{c} q^{-1/60}G(q) \\ q^{11/60} H(q) \\ \end{array} \right) \] 로 두면, 다음이 성립한다 \[ f(\tau+1)= \left( \begin{array}{cc} \zeta_{60}^{-1} & 0 \\ 0 & \zeta_{60}^{11} \\ \end{array} \right)f(\tau) \]

\[ f(-\frac{1}{\tau}) = \frac{2}{\sqrt{5}} \left( \begin{array}{cc} \sin \left(\frac{2 \pi }{5}\right) & \sin \left(\frac{\pi }{5}\right) \\ \sin \left(\frac{\pi }{5}\right) & -\sin \left(\frac{2 \pi }{5}\right) \\ \end{array} \right)f(\tau) = \left( \begin{array}{cc} \sqrt{\frac{2}{5-\sqrt{5}}} & \sqrt{\frac{2}{5+\sqrt{5}}} \\ \sqrt{\frac{2}{5+\sqrt{5}}} & -\sqrt{\frac{2}{5-\sqrt{5}}} \\ \end{array} \right)f(\tau) \]



cusp에서의 변화

  • \(q=e^{-t}\) 으로 두면 \(t\sim 0\) 일 때,

\[H(q)=\sum_{n=0}^\infty \frac {q^{n^2+n}} {(q;q)_n} \sim \sqrt\frac{2}{5+\sqrt{5}}\exp(\frac{\pi^2}{15t}+\frac{11t}{60})+o(1)\] \[G(q)=\sum_{n=0}^\infty \frac {q^{n^2}} {(q;q)_n} \sim \sqrt\frac{2}{5-\sqrt{5}}\exp(\frac{\pi^2}{15t}-\frac{t}{60})+o(1)\]

  • [McIntosh1995] 참조
  • 이로부터 \(t\to 0\) 일 때, \(q=e^{-t}\to 1\) 으로 다음이 성립함을 알 수 있다

\[\frac{H(1)}{G(1)} = \sqrt{\frac{5-\sqrt{5}}{5+\sqrt{5}}}=\varphi-1=0.618\cdots\]



로저스-라마누잔 연분수

  • 두 함수의 비는 아래와 같은 연분수 표현을 가진다

\[\frac{H(q)}{G(q)} = \cfrac{1}{1+\cfrac{q}{1+\cfrac{q^2}{1+\cfrac{q^3}{1+\cdots}}}}\]




재미있는 사실



관련된 항목들



매스매티카 파일 및 계산 리소스


사전형태의 자료



관련도서



리뷰, 에세이, 강의노트

  • Andrews, George E., and R. J. Baxter. “A Motivated Proof of the Rogers-Ramanujan Identities.” The American Mathematical Monthly 96, no. 5 (May 1, 1989): 401–9. doi:10.2307/2325145.


관련논문

블로그

메타데이터

위키데이터

Spacy 패턴 목록

  • [{'LOWER': 'rogers'}, {'OP': '*'}, {'LOWER': 'ramanujan'}, {'LEMMA': 'identity'}]