基本介紹
- 中文名:Θ函式
- 分類:模形式、黎曼曲面
- 套用:橢圓函式
- 領域:數理科學
雅可比Θ函式,輔助函式,雅可比恆等式,以nome q表示Θ函式,乘積表示式,積分表示式,與黎曼ζ函式的關係,與維爾斯特拉斯橢圓函式之關係,與模形式之關係,解熱方程,與海森堡群之關係,推廣,
雅可比Θ函式

輔助函式
可定義輔助函式:


若設
,則我們可從以上獲得四支單以
,為變數之函式,其中
,取值於上半複平面。此等函式人稱“Θ‘常量’”(theta constant);我們可以用Θ函式定義一系列模形式,或參數化某些曲線。由“雅可比 恆等式”可得:




是為四次費馬曲線。
雅可比恆等式
雅可比恆等式描述模群在Θ函式之作用;模群之生成元為T: τ ↦ τ+1與S: τ ↦ -1/τ。我們已有 T 作用之式。設:

則




以nome q表示Θ函式
我們可用變數
與
,代替
與
,來表示ϑ。設
而
。則ϑ可表示為:










乘積表示式
雅可比三重積恆等式(Jacobi's triple product identity)中指出:若有複數
與
,其中
而
,則





此式可以用基本方法證明,如戈弗雷·哈羅德·哈代和愛德華·梅特蘭·賴特共同編著的《數論導引》。

若用nome變數
與
表示,則有:



由此得到Θ函式的積公式:

三重積等式左邊可以擴展成:





積分表示式
雅可比Θ函式可用積分表示,如下:




與黎曼ζ函式的關係
黎曼嘗用關係式



與維爾斯特拉斯橢圓函式之關係
雅可比用Θ函式來構造橢圓函式,並使其有易於計算之形式。他表示他的橢圓函式成兩枚上述Θ函式之商。魏爾施特拉斯橢圓函式亦可由雅可比Θ構造:
與模形式之關係
設η為戴德金η函式。則

解熱方程
雅可比Θ函式為一維熱方程、於時間為零時符合周期邊界條件之唯一解。 設z = x取實值,τ = it而t取正值。則有




















