话题
搜索

模拟Theta函数


在他给哈代的最后一封信中,拉马努扬定义了17个雅可比θ函数-类似的函数F(q)具有|q |<1他称之为“模拟θ函数”(沃森1936ab,Ramanujan 1988,第127-131页;拉马努扬2000年,第354-355页)。这些函数是q个-系列具有指数奇异性从而使论点因某种权力而终止吨^N特别是,如果f(q)雅各比θ函数,则它是一个模拟θ函数,如果团结一致 罗霍,有一个近似值表单的

 f(q)=sum_(mu=1)^Mt^(k_mu)exp(sum_(nu=-1)^Nc_(munu)t^nu)+O(1)
(1)

作为t->0^+具有q=ρ(-t)(Gordon和McIntosh,2000年)。

此外,如果统一的根源 罗霍有模块化的形式hj^((rho))(q)和实数字母_j1<=j<=j(ρ)这样的话

 f(q)-sum_(j=1)^(j(rho))q^(alpha_j)h_j^((ρ))(q)
(2)

边界为q个径向接近罗霍,然后f(q)据说是一个强大的模拟θ函数(Gordon和McIntosh 2000)。

Ramanujan在他的“丢失的笔记本”中发现了另外三个模拟θ函数,随后被Watson(1936ab)重新发现。页面上的第一个公式Ramanujan丢失的笔记本中有15个与Watson调用的功能相关ρ(-q)Ω(-q)(相当于Watson’s第63页上的第三个等式1936年的论文),遗失笔记本第31页上的最后一个公式与沃森有关电话nu(-q)ω(q^2)(相当于沃森论文第63页上的第四个等式)。这些命令Ramanujan最初的17个函数都是3、5或7。

Ramanujan的“丢失的笔记本”还包含了几个6阶和10阶的模拟θ函数,然而,Ramanujian并没有明确地将其确定为模拟θ功能。现在已经对其特性进行了详细调查(Andrews和Hickerson 1991,Choi 1999)。

不幸的是,虽然已知的身份表明模拟θ函数的“顺序”n个与数字相关n个,没有对mock theta函数的阶进行正式定义已知。因此,“订单”一词只能被视为一种方便标签用于模拟θ函数(Andrews和Hickerson 1991)。

三阶模拟θ函数的完整列表如下

f(q)=sum_(n=0)^(infty)(q^(n^2))/((1+q)^2(1+q^2)^2…(1+q^n)^2)
(3)
φ(q)=sum_(n=0)^(infty)(q^(n^2))/((1+q^2)(1+q ^4)。。。(1+q^(2n))
(4)
磅/平方英寸(q)=sum_(n=1)^(infty)(q^(n^2))/((1-q)(1-q^3)。。。(1-q^(2n-1))
(5)
chi(q)=sum_(n=0)^(infty)(q^(n^2))/((1-q+q^2)(1-q^2+q^4)。。。(1-q^n+q^(2n))
(6)
Ω(q)=sum_(n=0)^(infty)(q^(2n(n+1)))/((1-q)^2(1-q^3)^2
(7)
努(q)=sum_(n=0)^(infty)(q^(n(n+1)))/((1+q)(1+q^3)。。。(1+q^(2n+1))
(8)
ρ(q)=sum_(n=0)^(infty)(q^(2n(n+1)))/((1+q+q^2)(1+q^3+q^6)。。。(1+q^(2n+1)+q^1(4n+2))),
(9)

具有Ω(q),努(q),ρ(q)由于沃森(1936ab;Dragonette 1952)。请注意亩(q)不收敛,但奇偶偏级数和是收敛的,所以亩(q)通常取这两个值的平均值(安德鲁斯和Hickerson 1991)。

下表总结了这些系列的前几个术语。f(q)特别是Dragonette(1952)认为系数A(n)系列的f(q)满足

 A(n)=总和_(r=0)^nP(r)γ(n-r),
(10)

哪里P(r)是一个配分函数Pγ(r)是序列1,0,-4, 4,-4, 4,-4,8,-4, 8,-4, ... (组织环境信息系统A064053号)对于r=0,1, ....

功能OEIS公司系列
f(q)A000025号1, 1,-2,三,-3,-5,7,-6,6, ...
φ(q)A053250型1, 1, 0,-1, 1, 1,-1,-1,0,2。。。
磅/平方英寸(q)A053251号0, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 4, 5, 5, 6, ...
chi(q)A053252号1,1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0,-1, 0, ...
Ω(q)A053253号1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 14, 18, 22, 29, ...
努(q)A053254号1,-1,2,-2,2,-3,4,-4,5, ...
ρ(q)A053255号1,-1,0, 1, 0,-1,1,-1,0, 1, ...

Watson(1936ab)证明了连接Ramanujan模拟θ函数的基本关系,

2phi(-q)-f(q)=f(q)+4psi(-q
(11)
4ch(q)-f(q)=3theta_4^2(0,q^3)乘积_(r=1)^(infty)(1-q^r)^
(12)
2rho(q)+ω(q)=3[1/2q^(-3/8)θ_2(0,q^
(13)
nu(+/-q)+/-qomega(q^2)=1/2q^(-1/4)theta_2(0,q)乘积_(r=1)^(infty)(1+q^,
(14)

哪里θi(z,q)是一个雅可比θ函数(Dragonette 1952)。

Ramanujan(2000,第354-355页)给出了10个五阶模拟θ函数,由

f_0(q)=sum_(n=0)^(infty)(q^(n^2))/((-q)_n)
(15)
F_0(q)=和(n=0)^(infty)(q^(2n^2))/((q;q^2)_n)
(16)
1+2psi_0(q)=sum_(n=0)^(infty)(-1;q)_nq^(((n+1;2))
(17)
phi0(q)=sum_(n=0)^(infty)(-q;q^2)_nq^(n^2)
(18)
f1(q)=和(n=0)^(infty)(q^(n^2+n))/((-q)_n)
(19)
F_1(q)=和(n=0)^(infty)(q^(2n^2+2n))/((q;q^2)_(n+1))
(20)
磅/平方英寸1(q)=总和(n=0)^(infty)(-q)_nq^((n+1;2))
(21)
phi_1(q)=sum_(n=0)^(infty)(-q;q^2)_nq^((n+1)^2)
(22)
chi_0(q)=2F_0(q)-phi_0(-q)
(23)
chi_1(q)=2F_1(q)+q^(-1)phi_1(-q)
(24)

(安德鲁斯,1986年)。注意,这里的符号遵循标准惯例(-q)n=(-q;q)n.

Ramanujan给出了七个六阶模拟θ函数,由

φ(q)=和(n=0)^(infty)((-1)^nq^(n^2)(q;q^2)_n)/((-q)_(2n))
(25)
磅/平方英寸(q)=和(n=0)^(infty)((-1)^nq^((n+1)^2)(q;q^2)_n)/(-q)_(2n+1))
(26)
ρ(q)=和(n=0)^(infty)(q^((n+1;2))(-q)n)/((q;q^2)(n+1))
(27)
西格玛(q)=和(n=0)^(infty)(q^((n+2;2))(-q)n)/((q;q^2)(n+1))
(28)
λ(q)=和(n=0)^(infty)((-1)^nq^n(q;q^2)_n)/(-q)_n
(29)
亩(q)=和(n=0)^(infty)((-1)^n(q;q^2)_n)/((-q)_n
(30)
伽马(q)=和(n=0)^(infty)(q^(n^2)(q)n)/((q^3;q^3)n)
(31)

(安德鲁斯和希克森,1991年)。

Ramanujan(2000年,第355页)也给出了三个七阶模拟θ函数,由

F_0(q)=和(n=0)^(infty)(q^(n^2))/(q^(n+1))n)
(32)
F_1(q)=sum_(n=0)^(数量)(q^(n^2))/((q^n)_n)
(33)
F_2(q)=和(n=0)^(infty)(q^(n^2+n))
(34)

(安德鲁斯,1986年)。

Gordon和McIntosh(2000)发现了8阶的8个模拟θ函数,

S_0(q)=和(n=0)^(infty)(q^(n^2)(-q;q^2)_n)/
(35)
S_1(q)=和(n=0)^(infty)(q^(n(n+2))
(36)
T_0(q)=求和(n=0)^(infty)(q^((n+1)(n+2))(-q^2;q^2)_n)/(-q;q^1)
(37)
T_1(q)=和(n=0)^(infty)(q^(n(n+1))(-q^2;q^2)_n)/((-q;q^1)
(38)
单位_0(q)=sum_(n=0)^(数量)(q^(n^2)(-q;q^2)_n)/((-q^4;q^4)_n)
(39)
U_1(q)=和(n=0)^(infty)(q^((n+1)^2)(-q;q^2)_n)/((-q^2;q^4)
(40)
V_0(q)=-1+2sum_(n=0)^(infty)(q^(n^2)(-q;q^2)_n)/
(41)
=-1+2sum_(n=0)^(infty)(q^(2n^2)(-q^2;q^4)_n)/((q;q^2)_(2n+1))
(42)
V_1(q)=和(n=0)^(infty)(q^((n+1)^2)(-q;q^2)_n)/((q;q*2)
(43)
=求和(n=0)^(infty)(q^(2n^2+2n+1)(-q^4;q^4)_n)/((q;q^2)_(2n+2))。
(44)

另请参见

Jacobi Theta函数,莫代尔积分,q个-系列

与Wolfram一起探索| Alpha

工具书类

安德鲁斯,G.E。“五阶和七阶模拟Theta函数。”事务处理。阿默尔。索克。 293, 113-134, 1986.安德鲁斯,通用电气公司。“模拟Theta功能。”程序。交响乐。纯数学。 49,283-298, 1989.安德鲁斯,G.E。和Berndt,B。拉马努扬的遗失的笔记本,第一部分。纽约:斯普林格出版社,2005年。安德鲁斯,G.E。和Hickerson,D.“Ramanujan的‘失落’笔记本VII:第六阶模拟Theta功能。"高级数学。 89, 60-105, 1991.贝尔曼,R.E.公司。A类Theta函数简介。纽约:霍尔特、莱茵哈特和温斯顿,第51页,1961年。伯恩特,B.C。和Rankin,R.A。拉马努扬:信件和评论。罗得岛普罗维登斯:美国。数学。Soc.,第220-224页,1995Choi,Y.S.“Ramanujan的十阶模拟Theta函数丢失的笔记本。"发明。数学。 136, 497-569, 1999.德拉戈内特,洛杉矶。“Ramanujan模拟Theta级数的一些渐近公式。”事务处理。阿默尔。数学。索克。 73,474-5001952年。B.戈登和麦金托什,R.J。“一些八阶模拟Theta函数。”J.伦敦数学。索克。 62, 321-335, 2000.B.戈登和R.J.麦金托什。“Ramanujan的五阶和七阶模拟Theta函数的模块化变换。”拉马努扬J。 7, 193-222, 2003.拉马努扬,S。迷失的人笔记本和其他未出版的手稿。印度新德里:Narosa,1988年。拉马努扬,美国。收集斯里尼瓦萨·拉马努扬的论文(编辑G.H.Hardy,P.V.S.Aiyar,和B.M。威尔逊)。罗得岛普罗维登斯:美国。数学。Soc.,2000年。塞尔伯格,答:“你是Mock-Thetafunktionen siebenter Ordnung。”架构(architecture)。数学。og Naturvidenskab公司 41, 3-15, 1938.新泽西州斯隆。答:。序列A000025号/M0433,A053250型,A053251号,A053252号,A053253号,A053254号,A053255号、和A064053号在“整数序列在线百科全书”中沃森,G.编号。“最后一个问题:模拟Theta函数的说明。”J.伦敦数学。索克。 111936a年,第55-80页。G.N.沃森。“模拟Theta函数(I)。”J.伦敦数学。索克。 11, 55-80,1936b年。沃森,G.N。“模拟Theta函数(II)。”程序。伦敦数学。索克。 42, 274-304, 1937.

参考Wolfram | Alpha

模拟Theta函数

引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“模拟Theta函数。”发件人数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/MockThetaFunction.html

主题分类