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关于由η商跨越的模形式的空间。 (英语) Zbl 1327.11026号

本文讨论了当(Gamma_0(N))的全纯模形式的分次环是由(N)级的全纯或弱全纯eta-商生成的问题。水平的eta商是形式的函数\[f(z)=\prod_{delta|N}\eta(\deltaz)^{r_{delta}}\;,\]其中,\(eta(z)=q^{1/24}\prod_{n=1}^{infty}(1-q^n)\)是为上半平面\({mathbb H}\)中的\(z)和\(r_{delta}\)定义的eta函数。20世纪50年代,M.纽曼系统地考虑了这些eta-商,并找到了(f(z))是(Gamma_0(N))的模形式的条件[Proc.Lond.Math.Soc.(3)7334–350(1957;Zbl 0097.28701号); 同上(3)9,373–387(1959年;Zbl 0178.43001号)].
设\(M_k(\Gamma_0(N))\)表示\(\Gamma_0(N)\)的模形式权重\(k)的空间。本文给出了8个定理和3个推论,其中一些定理和推论如下:
{定理1.}有121个正整数(N\leq 500),因此(Gamma_0(N))的模形式的分次环是由eta商生成的。
{定理2.}假设上述形式的(f(z))为(M_k(\Gamma_0(N))。然后\[\sum_{delta|N}|r_{delta}|\leq 2k\prod_{p|N}\left(\frac{p+1}{p-1}\right)^{text{min}\{2,\text{单词}_ p(N) \}}\;。\]
{推论3.}如果\(p\)是素数,那么\(M_2(\Gamma_0(4p))由eta商跨越当且仅当\(p\leq 13\)。
{定理7.}假设M_k(\Gamma_0(N))中的\(f(z)\cap{\mathbb z}[[q]]\)具有\(f)在\({\mathbb H}\)上非零的性质。那么\(f(z)=cg(z)\),其中\(c\在{\mathbb z}\)和\(g(z)\)中是一个eta商。
此外,当代数曲线({mathbb H}/\Gamma_0(N))的紧化(X_0(N\))有亏格零时,得到如下结果:
{定理11.}假设\(N\)是一个正整数,因此\(X_0(N)\)有亏格零,并且在\(M_k(\Gamma_0(N\。那么,\(M_k(\Gamma_0(N))\)中的eta商的数量等于非负整数\((c_d:\,d|N)\)的元组数量,其中\[\sum_{d|N}c_d\,\phi\left(\gcd\left(d,\,\frac{N}{d}\ right)\right)=\frac{k}{12}\cdot[\text{SL}_2({\mathbb Z}):\Gamma_0(N)]\;。\]这里\(\phi(n)\)是Euler totient函数。
证明上述大多数定理的关键是以下存在性引理:
{引理14.}如果(N)是一个正整数,那么对于(N)的每个除数(d),在M_{k_d}(Gamma_0(N))中有一个只在尖点消失的全纯eta-商(E_{d,N}(z))。此外,如果\(E_{d,N}(z)=\prod_{\delta|N}\eta(\deltaz)^{r_\delta}\),\[\压裂{1}{2k_d}\sum_{delta|N}|r_{de}|\leq\prod_{p|N}\左(压裂{p+1}{p-1}\右)^{text{min}\{2,\text{字}p(N) \}}\;。\]

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11层03 模函数和自同构函数
11层20 Dedekind eta函数,Dedekind-sums
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