0
EN
1
المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

قم بتسجيل الدخول اولاً لكي يتسنى لك الاعجاب والتعليق.

Klein,s Absolute Invariant

المؤلف:  Cohn, H

المصدر:  Introduction to the Construction of Class Fields. New York: Dover

الجزء والصفحة:  ...

23-4-2019

3468

+

-

20

Klein's Absolute Invariant

 

KleinJReal
 
 
             
  Min Max      

KleinJReImAbs
 
 
  Min   Max    
  Re    
  Im      

Let omega_1 and omega_2 be periods of a doubly periodic function, with tau=omega_2/omega_1 the half-period ratio a number with I[tau]!=0. Then Klein's absolute invariant (also called Klein's modular function) is defined as

 J(omega_1,omega_2)=(g_2^3(omega_1,omega_2))/(Delta(omega_1,omega_2)),

(1)

where g_2 and g_3 are the invariants of the Weierstrass elliptic function with modular discriminant

 Delta=g_2^3-27g_3^2

(2)

(Klein 1877). If tau in H, where H is the upper half-plane, then

 J(tau)=J(1,tau)=J(omega_1,omega_2)

(3)

is a function of the ratio tau only, as are g_2g_3, and Delta. Furthermore, g_2(tau)g_3(tau)Delta(tau), and J(tau) are analytic in H(Apostol 1997, p. 15).

Klein's absolute invariant is implemented in the Wolfram Language as KleinInvariantJ[tau].

The function J(tau) is the same as the j-function, modulo a constant multiplicative factor.

Every rational function of J is a modular function, and every modular function can be expressed as a rational functionof J (Apostol 1997, p. 40).

Klein's invariant can be given explicitly by

J(tau) = 4/(27)([1-lambda(tau)+lambda^2(tau)]^3)/(lambda^2(tau)[1-lambda(tau)]^2)

(4)

= ([E_4(tau)]^3)/([E_4(tau)]^3-[E_6(tau)^2])

(5)

(Klein 1878-1879, Cohn 1994), where lambda(tau) is the elliptic lambda function

 lambda(tau)=[(theta_2(0,q))/(theta_3(0,q))]^4,

(6)

theta_i(0,q) is a Jacobi theta function, the E_i(tau) are Eisenstein series, and q is the nome. Klein's invariant can also be simply expressed in terms of the five Weber functions f(tau)f_1(tau)f_2(tau)gamma_2(tau), and gamma_3(tau).

J(tau) is invariant under a unimodular transformation, so

 J((atau+b)/(ctau+d))=J(tau),

(7)

and J(tau) is a modular function. J(tau) takes on the special values

J(rho=e^(2pii/3)) = 0

(8)

J(i) = 1

(9)

J(iinfty) = infty.

(10)

J(tau) satisfies the functional equations

J(tau) = J(tau+1)

(11)

J(tau) = J(-1/tau).

(12)

It satisfies a number of beautiful multiple-argument identities, including the duplication formula

J(tau) = f(t)

(13)

J(2tau) = f(1/t)

(14)

with

t = 1/(64)[(eta(tau))/(eta(2tau))]^(24)

(15)

f(u) = ((u+4)^3)/(27u^2)

(16)

and eta(z) the Dedekind eta function, the triplication formula

J(tau) = g(t)

(17)

J(3tau) = g(1/t),

(18)

with

t = 1/(27)[(eta(tau))/(eta(3tau))]^(12)

(19)

g(u) = ((u+1)(u+9)^3)/(64u^3),

(20)

and the quintuplication formula

1728J(tau) = h(t)

(21)

1728J(5tau) = h(5/t),

(22)

with

t = 1/5[(eta(tau))/(eta(5tau))]^6

(23)

h(u) = (5(u^2+50u+125)^3)/(u^5).

(24)

KleinsAbsoluteInvariantPic

Plotting the real or imaginary part of J(tau) in the complex plane produces a beautiful fractal-like structure, illustrated above.

 


REFERENCES:

Apostol, T. M. "Klein's Modular Function J(tau)," "Invariance of J Under Unimodular Transformation," "The Fourier Expansions of Delta(tau) and J(tau)," "Special Values of J," and "Modular Functions as Rational Functions of J." §1.12-1.13, 1.15, and 2.5-2.6 in Modular Functions and Dirichlet Series in Number Theory, 2nd ed. New York: Springer-Verlag, pp. 15-18, 20-22, and 39-40, 1997.

Brezhnev, Y. V. "Uniformisation: On the Burnside Curve y^2=x^5-x." 9 Dec 2001. http://arxiv.org/abs/math.CA/0111150.

Borwein, J. M. and Borwein, P. B. Pi & the AGM: A Study in Analytic Number Theory and Computational Complexity. New York: Wiley, pp. 115 and 179, 1987.

Cohn, H. Introduction to the Construction of Class Fields. New York: Dover, p. 73, 1994.

Klein, F. "Sull' equazioni dell' Icosaedro nella risoluzione delle equazioni del quinto grado [per funzioni ellittiche]." Reale Istituto Lombardo, Rendiconto, Ser. 2 10, 1877.

Klein, F. "Über die Transformation der elliptischen Funktionen und die Auflösung der Gleichungen fünften Grades." Math. Ann.14, 111-172, 1878-1879.

Nesterenko, Yu. V. A Course on Algebraic Independence: Lectures at IHP 1999. Unpublished manuscript. 1999.

اخر الاخبار

اشترك بقناتنا على التلجرام ليصلك كل ما هو جديد