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

الرياضيات : نظرية الاعداد :

Elliptic Lambda Function

المؤلف:  Borwein, J. M. and Borwein, P. B

المصدر:  Pi & the AGM: A Study in Analytic Number Theory and Computational Complexity. New York: Wiley

الجزء والصفحة:  ...

22-12-2019

1373

Elliptic Lambda Function

 

EllipticLambdaReImAbs
 
 
  Min   Max    
  Re    
  Im      

The elliptic lambda function lambda(tau) is a lambda-modular function defined on the upper half-plane by

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

(1)

where tau is the half-period ratio, q is the nome

 q=e^(ipitau)

(2)

and theta_i(z,q) are Jacobi theta functions.

The elliptic lambda function is essentially the same as the inverse nome, the difference being that elliptic lambda function is a function of the half-period ratio tau, while the inverse nome is a function of the nome q, where q is itself a function of tau.

It is implemented as the Wolfram Language function ModularLambda[tau].

The elliptic lambda function lambda(tau) satisfies the functional equations

lambda(tau+2) = lambda(tau)

(3)

lambda(tau/(2tau+1)) = lambda(tau).

(4)

lambda(tau) has the series expansion

 lambda(tau)=16q-128q^2+704q^3-3072q^4+11488q^5+...

(5)

(OEIS A115977), and 16/lambda(tau) has the series expansion

 (16)/(lambda(tau))=1/q+8+20q-62q^3+216q^5-641q^7+...

(6)

(OEIS A029845; Conway and Norton 1979; Borwein and Borwein 1987, p. 117).

lambda^*(r) gives the value of the elliptic modulus k_r for which the complementary  and normal complete elliptic integrals of the first kind K(k) are related by

(7)

i.e., the elliptic integral singular value for r. It can be computed from

 lambda^*(r)=k(q_r)=(theta_2^2(0,q_r))/(theta_3^2(0,q_r)),

(8)

where

 q_r=e^(-pisqrt(r))

(9)

and theta_i is a Jacobi theta function. lambda(tau) is related to lambda^*(r) by

 lambda^*(r)=sqrt(lambda(isqrt(r))).

(10)

For all rational rK(lambda^*(r)) and E(lambda^*(r)) are known as elliptic integral singular values, and can be expressed in terms of a finite number of gamma functions (Selberg and Chowla 1967). Values of lambda^*(r) for small r include

lambda^*(1) = 1/2sqrt(2)

(11)

lambda^*(2) = sqrt(2)-1

(12)

lambda^*(3) = 1/4sqrt(2)(sqrt(3)-1)

(13)

lambda^*(4) = 3-2sqrt(2)

(14)

lambda^*(5) = sqrt(1/2-sqrt(sqrt(5)-2))

(15)

lambda^*(6) = (2-sqrt(3))(sqrt(3)-sqrt(2))

(16)

lambda^*(7) = 1/8sqrt(2)(3-sqrt(7))

(17)

lambda^*(8) = (sqrt(2)+1-sqrt(2sqrt(2)+2))^2

(18)

lambda^*(9) = 1/2(sqrt(2)-3^(1/4))(sqrt(3)-1)

(19)

lambda^*(10) = (sqrt(10)-3)(sqrt(2)-1)^2

(20)

lambda^*(11) = 1/(12)sqrt(6)(sqrt(1+2x_(11)-4x_(11)^(-1))-sqrt(11+2x_(11)-4x_(11)^(-1)))

(21)

lambda^*(12) = (sqrt(3)-sqrt(2))^2(sqrt(2)-1)^2

(22)

lambda^*(13) = 1/2(sqrt(5sqrt(13)-17)-sqrt(19-5sqrt(13)))

(23)

lambda^*(14) = -11-8sqrt(2)-2(sqrt(2)+2)sqrt(5+4sqrt(2))+sqrt(11+8sqrt(2))(2+2sqrt(2)+sqrt(2)sqrt(5+4sqrt(2)))

(24)

lambda^*(15) = 1/(16)sqrt(2)(3-sqrt(5))(sqrt(5)-sqrt(3))(2-sqrt(3))

(25)

lambda^*(16) = 33+24sqrt(2)-4sqrt(140+99sqrt(2))

(26)

lambda^*(18) = (sqrt(2)-1)^3(2-sqrt(3))^2,

(27)

where

 x_(11)=(17+3sqrt(33))^(1/3).

(28)

The algebraic orders of these are given by 2, 2, 4, 2, 8, 4, 4, 4, 8, 4, 12, 4, 8, 8, 8, 4, ... (OEIS A084540).

Some additional exact values are given by

lambda^*(22) = (3sqrt(11)-7sqrt(2))(10-3sqrt(11))

(29)

lambda^*(30) = (sqrt(3)-sqrt(2))^2(2-sqrt(3))(sqrt(6)-sqrt(5))(4-sqrt(15))

(30)

lambda^*(34) = (sqrt(2)-1)^2(3sqrt(2)-sqrt(17))×(sqrt(297+72sqrt(17))-sqrt(296+72sqrt(17)))

(31)

lambda^*(42) = (sqrt(2)-1)^2(2-sqrt(3))^2(sqrt(7)-sqrt(6))(8-3sqrt(7))

(32)

lambda^*(58) = (13sqrt(58)-99)(sqrt(2)-1)^6

(33)

lambda^*(210) = (sqrt(2)-1)^2(2-sqrt(3))(sqrt(7)-sqrt(6))^2(8-3sqrt(7))×(sqrt(10)-3)^2(4-sqrt(15))^2(sqrt(15)-sqrt(14))(6-sqrt(35)).

(34)

Exact values can also be found for rational r, including

lambda^*(1/2) = sqrt(2(sqrt(2)-1))

(35)

lambda^*(1/3) = 1/2sqrt(2+sqrt(3))

(36)

lambda^*(2/3) = (2-sqrt(3))(sqrt(2)+sqrt(3))

(37)

lambda^*(1/4) = 2sqrt(3sqrt(2)-4)

(38)

lambda^*(3/4) = (x^8+3328x^6+768x^4-8192x^2+4096)_3

(39)

lambda^*(1/5) = sqrt(1/2+sqrt(sqrt(5)-2))

(40)

lambda^*(2/5) = (sqrt(10)-3)(sqrt(2)+1)^2

(41)

lambda^*(3/5) = 1/4sqrt(8+sqrt(3/2(23-7sqrt(5))))

(42)

lambda^*(4/5) = (x^8-280x^7-292x^6-680x^5+2758x^4-680x^3-292x^2-280x+1)_2

(43)

lambda^*(2/(29)) = (13sqrt(58)-99)(sqrt(2)+1)^6,

(44)

where (P(x))_n is a polynomial root.

lambda^*(r) is related to the Ramanujan g- and G-functions by

lambda^*(n) = 1/2(sqrt(1+G_n^(-12))-sqrt(1-G_n^(-12)))

(45)

lambda^*(n) = g_n^6(sqrt(g_n^(12)+g_n^(-12))-g_n^6).

(46)



REFERENCES:

Borwein, J. M. and Borwein, P. B. Pi & the AGM: A Study in Analytic Number Theory and Computational Complexity. New York: Wiley, pp. 139 and 298, 1987.

Bowman, F. Introduction to Elliptic Functions, with Applications. New York: Dover, pp. 75, 95, and 98, 1961.

Conway, J. H. and Norton, S. P. "Monstrous Moonshine." Bull. London Math. Soc. 11, 308-339, 1979.

Selberg, A. and Chowla, S. "On Epstein's Zeta-Function." J. reine angew. Math. 227, 86-110, 1967.

Sloane, N. J. A. Sequences A029845, A084540, and A115977 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Watson, G. N. "Some Singular Moduli (1)." Quart. J. Math. 3, 81-98, 1932.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي