"데데킨트 에타함수"의 두 판 사이의 차이
둘러보기로 가기
검색하러 가기
Pythagoras0 (토론 | 기여) |
|||
| (사용자 2명의 중간 판 20개는 보이지 않습니다) | |||
| 1번째 줄: | 1번째 줄: | ||
| − | + | ==개요== | |
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
* [[푸앵카레 상반평면 모델|푸앵카레 상반평면]]에서 정의된 복소함수 | * [[푸앵카레 상반평면 모델|푸앵카레 상반평면]]에서 정의된 복소함수 | ||
| − | * 무한곱으로 정의되는 모듈라 형식(weight 1/2) | + | * 무한곱으로 정의되는 모듈라 형식(weight 1/2) :<math>\eta(\tau) = q^{1/24} \prod_{n=1}^{\infty} (1-q^{n})</math> 여기서 <math>q=e^{2\pi i\tau}</math>이고, <math>\tau\in\mathbb{H}=\{x+iy|x\in \mathbb{R}, y>0\}</math>. |
* 모듈라 성질을 기술하기 위해 [[데데킨트 합]]이 필요 | * 모듈라 성질을 기술하기 위해 [[데데킨트 합]]이 필요 | ||
| − | * [[자연수의 분할수(integer partitions)]] | + | * [[자연수의 분할수(integer partitions)]] 의 연구에 중요한 역할 |
* 모듈라 성질은 [[분할수의 생성함수(오일러 함수)]]를 이해하는데 중요 | * 모듈라 성질은 [[분할수의 생성함수(오일러 함수)]]를 이해하는데 중요 | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ==모듈라 성질== | |
| − | * (정리) | + | * (정리) |
| − | + | :<math>\eta(\tau+1) =e^{\frac{\pi i}{12}}\eta(\tau)</math> | |
| + | :<math>\eta(-\frac{1}{\tau}) =\sqrt{\frac{\tau}{i}}\eta(\tau)=\sqrt{-i\tau}\eta({\tau})</math> | ||
| + | 더 일반적으로, <math>ad-bc=1</math>, <math>c>0</math>인 정수 a,b,c,d에 대하여 다음이 성립한다 | ||
| + | :<math>\eta \left( \frac {a\tau+b} {c\tau+d}\right) =\epsilon(a,b,c,d) \sqrt{-i\left(c\tau+d\right)}\eta(\tau) \label{mod}</math> | ||
| + | 여기서 <math>-\frac{\pi}{4}<\arg \sqrt{-i(c\tau+d)}<\frac{\pi}{4}</math> 이 되도록 선택하며 (<math>\Re\left(-i(c\tau+d)\right) >0</math>이다), | ||
| + | :<math>\epsilon(a,b,c,d)=\exp\left(\pi i \left(\frac{a+d}{12c}+s(-d,c)\right)\right)</math> | ||
| + | 이고 <math>s(h,k)</math>는 [[데데킨트 합]]. | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ==유리수점(cusp) 근처에서의 변화== | |
(정리) | (정리) | ||
<math>q=e^{-t}</math> 으로 두면 <math>t\to 0</math> 일 때, | <math>q=e^{-t}</math> 으로 두면 <math>t\to 0</math> 일 때, | ||
| − | + | :<math>\prod_{n=1}^{\infty}(1-q^n)\sim \sqrt\frac{2\pi}{t}\exp(-\frac{\pi^2}{6t})</math> | |
| − | <math>\prod_{n=1}^{\infty}(1-q^n) | + | |
| − | |||
| − | |||
(증명) | (증명) | ||
| − | [[분할수의 생성함수(오일러 함수)]] 에서 | + | [[분할수의 생성함수(오일러 함수)]]에서 <math>\epsilon\sim 0</math> 일 때, <math>1-q\sim \epsilon</math> 이고 |
| − | + | :<math>\prod_{n=1}^\infty \frac {1}{1-q^n} \sim \exp(\frac{\pi^2}{6\epsilon})</math> | |
| − | <math>\epsilon\sim 0</math> 일 때, <math>1-q\sim \epsilon</math> | ||
임을 증명하였다. ■ | 임을 증명하였다. ■ | ||
| − | + | ||
| − | 더 일반적으로 <math>h,k</math>가 서로 소인 자연수일때 | + | 더 일반적으로, <math>h,k</math>가 서로 소인 자연수일때, <math>q=\exp(\frac{2\pi ih}{k})e^{-t}</math> 이고 <math>t\to 0</math> 이면 |
| + | :<math>\sqrt{\frac{t}{2\pi}}\exp({\frac{\pi^2}{6k^2t}})\eta(\frac{h}{k}+i\frac{t}{2\pi})\sim \frac{\exp\left(\pi i (\frac{h}{12k}-s(h,k))\right)}{\sqrt{k}}</math> | ||
| + | 이 성립한다. 여기서 <math>s(h,k)</math>는 [[데데킨트 합]]. 이는 데데킨트 에타함수의 모듈라 성질 \ref{mod}의 결과로 얻어진다 | ||
| − | |||
| − | + | ||
| − | + | ==세타함수 형태의 표현== | |
| − | + | * [[오일러의 오각수정리(pentagonal number theorem)]] | |
| + | :<math>\prod_{n=1}^\infty (1-q^n)=\sum_{k=-\infty}^\infty(-1)^kq^{k(3k-1)/2}</math> 의 양변에 <math>q^{1/24}</math>를 곱하여, 다음과 같은 세타함수 표현을 얻는다:<math>\eta(\tau) = q^{1/24} \prod_{n=1}^{\infty} (1-q^{n})=\sum_{n=-\infty}^\infty(-1)^n q^{\frac{(6n+1)^2}{24}}</math> | ||
| − | |||
| − | |||
| − | + | ==초기하급수 형태의 표현== | |
| − | + | * [[오일러의 q-초기하급수에 대한 무한곱 공식]] | |
| + | :<math>\prod_{n=0}^{\infty}(1+zq^n)=1+\sum_{n\geq 1}\frac{q^{n(n-1)/2}}{(1-q)(1-q^2)\cdots(1-q^n)} z^n</math> | ||
| + | * <math>z=-q</math>로 두면, 데데킨트 에타함수의 다음과 같은 표현을 얻는다:<math>\prod_{n=1}^{\infty}(1-q^n)=1+\sum_{n=1}^{\infty}\frac{(-1)^nq^{n(n+1)/2}}{(1-q)(1-q^2)\cdots(1-q^n)}</math> | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ==판별식함수== | |
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
* [[판별식 (discriminant) 함수와 라마누잔의 타우 함수(tau function)|판별식 (discriminant) 함수]] | * [[판별식 (discriminant) 함수와 라마누잔의 타우 함수(tau function)|판별식 (discriminant) 함수]] | ||
| − | * | + | * 에타함수의 24제곱은 weight 12인 cusp 형식이다 |
| + | :<math>\Delta(\tau)=\eta(\tau)^{24}= q\prod_{n>0}(1-q^n)^{24}=q-24q+252q^2+\cdots</math> | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ==special values== | |
| − | |||
| − | |||
<math>\eta(i)=\frac{\Gamma(\frac{1}{4})}{2 \pi ^{3/4}}</math> | <math>\eta(i)=\frac{\Gamma(\frac{1}{4})}{2 \pi ^{3/4}}</math> | ||
| 98번째 줄: | 87번째 줄: | ||
* [[Chowla-셀베르그 공식]] | * [[Chowla-셀베르그 공식]] | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ==관련된 항목들== | |
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
* [[자연수의 분할수(integer partitions)|분할수]] | * [[자연수의 분할수(integer partitions)|분할수]] | ||
| 114번째 줄: | 97번째 줄: | ||
* [[분할수의 근사 공식 (하디-라마누잔-라데마커 공식)|하디-라마누잔 분할수 공식]] | * [[분할수의 근사 공식 (하디-라마누잔-라데마커 공식)|하디-라마누잔 분할수 공식]] | ||
* [[판별식 (discriminant) 함수와 라마누잔의 타우 함수(tau function)|discriminant 함수]] | * [[판별식 (discriminant) 함수와 라마누잔의 타우 함수(tau function)|discriminant 함수]] | ||
| − | * [[ | + | * [[수학사 연표]] |
* [[Chowla-셀베르그 공식]] | * [[Chowla-셀베르그 공식]] | ||
* [[분할수의 생성함수(오일러 함수)]] | * [[분할수의 생성함수(오일러 함수)]] | ||
* [[자코비 세타함수]] | * [[자코비 세타함수]] | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ==매스매티카 파일 및 계산 리소스== | |
| − | * | + | * https://docs.google.com/file/d/0B8XXo8Tve1cxMExwT1RSUVpBa0U/edit |
| − | |||
* http://mathworld.wolfram.com/DedekindEtaFunction.html | * http://mathworld.wolfram.com/DedekindEtaFunction.html | ||
* http://www.wolframalpha.com/input/?i=dedekind+eta | * http://www.wolframalpha.com/input/?i=dedekind+eta | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | + | ||
| − | + | ==사전 형태의 자료== | |
| − | + | * http://ko.wikipedia.org/wiki/ | |
| − | + | * http://en.wikipedia.org/wiki/Dedekind_eta_function | |
| − | * | ||
| − | * | ||
| − | + | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | + | ==관련도서== | |
| − | + | * Tom M. Apostol [http://books.google.com/books?id=lyqDSjLY6zEC Modular Functions and Dirichlet Series in Number Theory], 1990 | |
| − | + | ||
| − | * [http://projecteuclid.org/DPubS?verb=Display&version=1.0&service=UI&handle=euclid.bams/1183533964&page=record Missed opportunities] | + | ==리뷰, 에세이, 강의노트== |
| − | + | * Freeman J. Dyson [http://projecteuclid.org/DPubS?verb=Display&version=1.0&service=UI&handle=euclid.bams/1183533964&page=record Missed opportunities], Bull. Amer. Math. Soc. Volume 78, Number 5 (1972), 635-652. | |
| + | |||
| − | + | ==관련논문== | |
| + | * Van der Poorten, Alfred, and Kenneth S. Williams. 1999. “Values of the Dedekind Eta Function at Quadratic Irrationalities.” Canadian Journal of Mathematics. Journal Canadien de Mathématiques 51 (1): 176–224. doi:10.4153/CJM-1999-011-1. | ||
| − | |||
| − | + | [[분류:정수론]] | |
| + | [[분류:특수함수]] | ||
| − | * | + | ==메타데이터== |
| − | * | + | ===위키데이터=== |
| + | * ID : [https://www.wikidata.org/wiki/Q1182161 Q1182161] | ||
| + | ===Spacy 패턴 목록=== | ||
| + | * [{'LOWER': 'dedekind'}, {'LOWER': 'eta'}, {'LEMMA': 'function'}] | ||
2021년 2월 17일 (수) 05:02 기준 최신판
개요
- 푸앵카레 상반평면에서 정의된 복소함수
- 무한곱으로 정의되는 모듈라 형식(weight 1/2) \[\eta(\tau) = q^{1/24} \prod_{n=1}^{\infty} (1-q^{n})\] 여기서 \(q=e^{2\pi i\tau}\)이고, \(\tau\in\mathbb{H}=\{x+iy|x\in \mathbb{R}, y>0\}\).
- 모듈라 성질을 기술하기 위해 데데킨트 합이 필요
- 자연수의 분할수(integer partitions) 의 연구에 중요한 역할
- 모듈라 성질은 분할수의 생성함수(오일러 함수)를 이해하는데 중요
모듈라 성질
- (정리)
\[\eta(\tau+1) =e^{\frac{\pi i}{12}}\eta(\tau)\] \[\eta(-\frac{1}{\tau}) =\sqrt{\frac{\tau}{i}}\eta(\tau)=\sqrt{-i\tau}\eta({\tau})\] 더 일반적으로, \(ad-bc=1\), \(c>0\)인 정수 a,b,c,d에 대하여 다음이 성립한다 \[\eta \left( \frac {a\tau+b} {c\tau+d}\right) =\epsilon(a,b,c,d) \sqrt{-i\left(c\tau+d\right)}\eta(\tau) \label{mod}\] 여기서 \(-\frac{\pi}{4}<\arg \sqrt{-i(c\tau+d)}<\frac{\pi}{4}\) 이 되도록 선택하며 (\(\Re\left(-i(c\tau+d)\right) >0\)이다), \[\epsilon(a,b,c,d)=\exp\left(\pi i \left(\frac{a+d}{12c}+s(-d,c)\right)\right)\] 이고 \(s(h,k)\)는 데데킨트 합.
유리수점(cusp) 근처에서의 변화
(정리)
\(q=e^{-t}\) 으로 두면 \(t\to 0\) 일 때, \[\prod_{n=1}^{\infty}(1-q^n)\sim \sqrt\frac{2\pi}{t}\exp(-\frac{\pi^2}{6t})\]
(증명)
분할수의 생성함수(오일러 함수)에서 \(\epsilon\sim 0\) 일 때, \(1-q\sim \epsilon\) 이고 \[\prod_{n=1}^\infty \frac {1}{1-q^n} \sim \exp(\frac{\pi^2}{6\epsilon})\]
임을 증명하였다. ■
더 일반적으로, \(h,k\)가 서로 소인 자연수일때, \(q=\exp(\frac{2\pi ih}{k})e^{-t}\) 이고 \(t\to 0\) 이면 \[\sqrt{\frac{t}{2\pi}}\exp({\frac{\pi^2}{6k^2t}})\eta(\frac{h}{k}+i\frac{t}{2\pi})\sim \frac{\exp\left(\pi i (\frac{h}{12k}-s(h,k))\right)}{\sqrt{k}}\] 이 성립한다. 여기서 \(s(h,k)\)는 데데킨트 합. 이는 데데킨트 에타함수의 모듈라 성질 \ref{mod}의 결과로 얻어진다
세타함수 형태의 표현
\[\prod_{n=1}^\infty (1-q^n)=\sum_{k=-\infty}^\infty(-1)^kq^{k(3k-1)/2}\] 의 양변에 \(q^{1/24}\)를 곱하여, 다음과 같은 세타함수 표현을 얻는다\[\eta(\tau) = q^{1/24} \prod_{n=1}^{\infty} (1-q^{n})=\sum_{n=-\infty}^\infty(-1)^n q^{\frac{(6n+1)^2}{24}}\]
초기하급수 형태의 표현
\[\prod_{n=0}^{\infty}(1+zq^n)=1+\sum_{n\geq 1}\frac{q^{n(n-1)/2}}{(1-q)(1-q^2)\cdots(1-q^n)} z^n\]
- \(z=-q\)로 두면, 데데킨트 에타함수의 다음과 같은 표현을 얻는다\[\prod_{n=1}^{\infty}(1-q^n)=1+\sum_{n=1}^{\infty}\frac{(-1)^nq^{n(n+1)/2}}{(1-q)(1-q^2)\cdots(1-q^n)}\]
판별식함수
- 판별식 (discriminant) 함수
- 에타함수의 24제곱은 weight 12인 cusp 형식이다
\[\Delta(\tau)=\eta(\tau)^{24}= q\prod_{n>0}(1-q^n)^{24}=q-24q+252q^2+\cdots\]
special values
\(\eta(i)=\frac{\Gamma(\frac{1}{4})}{2 \pi ^{3/4}}\)
\(\eta(2i)=\frac{\Gamma \left(\frac{1}{4}\right)}{2^{11/8} \pi ^{3/4}}\)
\(\eta(\frac{i}{2})=\frac{\Gamma \left(\frac{1}{4}\right)}{2^{7/8} \pi ^{3/4}}\)
관련된 항목들
- 분할수
- 라마누잔의 class invariants
- 하디-라마누잔 분할수 공식
- discriminant 함수
- 수학사 연표
- Chowla-셀베르그 공식
- 분할수의 생성함수(오일러 함수)
- 자코비 세타함수
매스매티카 파일 및 계산 리소스
- https://docs.google.com/file/d/0B8XXo8Tve1cxMExwT1RSUVpBa0U/edit
- http://mathworld.wolfram.com/DedekindEtaFunction.html
- http://www.wolframalpha.com/input/?i=dedekind+eta
사전 형태의 자료
관련도서
- Tom M. Apostol Modular Functions and Dirichlet Series in Number Theory, 1990
리뷰, 에세이, 강의노트
- Freeman J. Dyson Missed opportunities, Bull. Amer. Math. Soc. Volume 78, Number 5 (1972), 635-652.
관련논문
- Van der Poorten, Alfred, and Kenneth S. Williams. 1999. “Values of the Dedekind Eta Function at Quadratic Irrationalities.” Canadian Journal of Mathematics. Journal Canadien de Mathématiques 51 (1): 176–224. doi:10.4153/CJM-1999-011-1.
메타데이터
위키데이터
- ID : Q1182161
Spacy 패턴 목록
- [{'LOWER': 'dedekind'}, {'LOWER': 'eta'}, {'LEMMA': 'function'}]