Dedekindin eetafunktio

Kohteesta Wikipedia
Siirry navigaatioon Siirry hakuun

Dedekindin eetafunktio on Richard Dedekind mukaan nimetty kompleksilukujen ylemmässä puolitasossa määritelty funktio, jonka imaginaariosa on positiivinen. Tällaisille kompleksiluvuille voidaan määritellä , jolloin voidaan määritellä Dedekindin eetafunktio asettamalla

Eetafunktio on holomorfinen ylemmässä puolitasossa, mutta sen ulkopuolelle funktiota ei voida jatkaa analyyttiseksi.

Modulaarisen diskriminantin reaaliosa q:n funktiona.

Eetafunktio toteuttaa funktionaaliyhtälöt

Yleisemmin,

missä kokonaisluvuille a, b, c, d pätee ad − bc = 1, jolloin se on modulaarisen ryhmän transformaatio ja

ja s(h, k) on Dedekindin summa

Näiden funktionaaliyhtälöiden perusteella eetafunktio on modulimuoto, jonka paino on 1/2, taso on 1 tietylle kertalukua 24 olevalle moduliryhmän metaplektisen kaksoispeitteen karakterille. Funktiota voidaan käyttää myös määrittämään muita moduulimuotoja. Erityisesti eetafunktion Weierstrassin muoto voidaan määritellä

ja se on muolimuoto, jonka paino on 12. (Toisinaan kerroin (2π)12 jätetään kirjallisuudessa pois, jolloin sarjalla on kokonaislukukertoimet).

Jacobin kolmitulosta seuraa, että eetafunktio on tekijää vaille Jacobin theetafunktio tietyillä argumenteilla:

missä on Dirichlet'n karakteristika modulo 12, missä ja .

Eetafunktioon kertoimella liittyvällä Eulerin funktiolla

on potenssisarjaesitys

Tämä liittyy viisikulmiolukulauseeseen. Koska eetafunktiota on helppo laskea joko numeerisesti tai potenssisarjan avulla, se on usein käyttökelpoinen kun halutaan ilmaista muita funktioita eetafunktion tuloina ja osamäärinä. Näitä kutsutaan eetaosamääriksi ja niitä voidaan käyttää monen moduulimuodon ilmaisemiseen.

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Tom M. Apostol, Modular functions and Dirichlet Series in Number Theory (2 ed), Graduate Texts in Mathematics 41 (1990), Springer-Verlag, ISBN 3-540-97127-0 Luku 3.
  • Neil Koblitz, Introduction to Elliptic Curves and Modular Forms (2 ed), Graduate Texts in Mathematics 97 (1993), Springer-Verlag, ISBN 3-540-97966-2