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Cantidad $g_2$, $g_3$, $\Delta$

Esta pregunta es algo relacionado con esto uno. Deje $\lambda$ ser modular la función lambda. Greenhill (Elíptica Funciones, pág. 57) afirma que podemos poner $$g_2 = \frac{1 - \lambda + \lambda^2}{12}, \quad g_3 = \frac{(1 + \lambda)(1 - 2\lambda)(2 - \lambda)}{432}, \quad \Delta = \frac{\lambda^2 (1 - \lambda)^2}{256}, \tag{$\ast$}$$ donde $g_2$, $g_3$ son los invariantes, y $\Delta$ es el discriminante de la Weierstrass cúbico $4x^3 - g_2 x - g_3$. Creo que este convenio es debido a Klein. Sin embargo, mi pregunta es ¿por qué iba a adoptar una convención y puede que de verdad se tratan como igualdades?

En general, si $X = ax^4 + 4bx^3 + 6cx^2 + 4dx + e$, a continuación, definimos $\Delta(X) = g_2^3 - 27g_3^2$, donde $$g_2(X) = ae - 4bd + 3c^2 \quad \text{and} \quad g_3(X) = ace + 2bcd - ad^2 - b^2 e - c^3.$$

También, me parece curioso el hecho de que las cantidades $g_2$, $g_3$, $\Delta$ asociados con la Legendre cúbico $x(x - 1)(x - \lambda)$ son, precisamente,$(\ast)$. Sé que las dos curvas elípticas $$E_1 : y^2 = 4x^3 - g_2 x - g_3 \quad \text{and} \quad E_2 : y^2 = x(x - 1)(x - \lambda)$$ son isomorfos (debido a su $j$-invariante es el mismo), pero hay algo más profundo pasando aquí?

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ccorn Puntos 4924

Si consideras $g_2, g_3, \Delta, \lambda$ como funciones de la ratio del período $\tau$, entonces usted tiene que agregar ciertos factores para conseguir la verdadera igualdad. Esto es evidente por el hecho de que las formas modulares $g_2, g_3, \Delta$ tienen distinto de cero peso: Aquellas funciones que sobrepasan con los poderes de $\tau$ cuando la sustitución de $\tau$$-\tau^{-1}$. Por otro lado, $\lambda$ solo cambia de a $1-\lambda$, por lo tanto los lados derechos de (*) peso cero.

El factor en cuestión es una potencia adecuada de un peso-1 de forma modular. Para obtenerlo, el uso de la fórmula conocida $$\begin{align} g_2 &= 60 \operatorname{G}_4 & g_3 &= 140 \operatorname{G}_6 \\ \operatorname{G}_4 &= 2\zeta(4)\operatorname{E}_4 = \frac{\pi^4}{45}\operatorname{E}_4 & \operatorname{G}_6 &= 2\zeta(6)\operatorname{E}_6 = \frac{2\pi^6}{945}\operatorname{E}_6 \\ \operatorname{E}_4 &= \frac{1}{2} \left(\varTheta_{00}^8 + \varTheta_{01}^8 + \varTheta_{10}^8\right) & \operatorname{E}_6 &= \frac{1}{2} (\varTheta_{00}^4 + \varTheta_{01}^4) (\varTheta_{00}^4 + \varTheta_{10}^4) (\varTheta_{01}^4 - \varTheta_{10}^4) \\ \lambda &= \frac{\varTheta_{10}^4}{\varTheta_{00}^4} & 1 - \lambda &= \frac{\varTheta_{01}^4}{\varTheta_{00}^4} \\ \Delta &= g_2^3 - 27 g_3^2 = (2\pi)^{12} \operatorname{D} & \operatorname{D} &= \frac{\operatorname{E}_4^3-\operatorname{E}_6^2}{1728} = \frac{1}{256}\varTheta_{00}^8 \varTheta_{01}^8 \varTheta_{10}^8 \end{align}$$ donde $\varTheta_{00}, \varTheta_{01}, \varTheta_{10}$ Jacobi Thetanull funciones (de $\tau$, como todo lo demás aquí), y $\operatorname{G}_k$ $\operatorname{E}_k$ Eisenstein serie de peso $k$, $\operatorname{E}_k$ normalizado para rendir $\lim_{\Im\tau\to\infty}\operatorname{E}_k(\tau) = 1$.

Eliminar $\varTheta_{01}, \varTheta_{10}$ a favor de las $\varTheta_{00}$ y $\lambda$. Luego se llega a $$\begin{align} g_2 &= f^4 \frac{1 - \lambda + \lambda^2}{12} \\ g_3 &= f^6 \frac{(2-\lambda)(1+\lambda)(1-2\lambda)}{432} \\ \Delta &= f^{12} \frac{(1 - \lambda)^2 \lambda^2}{256} \\\text{with}\quad f &= 2\pi\varTheta_{00}^2 \end{align}$$

Dicho esto, en la curva elíptica ecuaciones, los poderes de $f$ puede ser transformada de distancia, cual es la razón por la Greenhill puede hacer lo que usted ha descrito.

Adenda. Supongamos que en lugar de utilizar el homogeneizada 2-parámetro de forma de celosía para $g_2, g_3, \operatorname{G}_4, \operatorname{G}_6, \Delta$, por ejemplo, $$\operatorname{G}_k(\omega_1,\omega_2) = \omega_2^{-k}\operatorname{G}_k(\tau,1) \quad\text{con}\quad \tau = \frac{\omega_1}{\omega_2}$$

Set $\omega_2 = f(\tau)$ y ajustar a $\omega_1 = \tau\omega_2$ respectivamente. A continuación, el mencionado resultado puede escribirse como $$\begin{align} g_2(\omega_1,\omega_2) &= \frac{1 - \lambda + \lambda^2}{12} \\ g_3(\omega_1,\omega_2) &= \frac{(2-\lambda)(1+\lambda)(1-2\lambda)}{432} \\ \Delta(\omega_1,\omega_2) &= \frac{(1 - \lambda)^2 \lambda^2}{256} \\\text{with}\quad \omega_2 &= 2\pi\varTheta_{00}^2 \end{align}$$ que es lo que Greenhill estados. Nota sin embargo que esto requiere específicamente normalizado de celosía; la normalización no es a $\omega_2=1$ sino $\omega_2=f(\tau)$.

De hecho, para $\tau$ en un cierto subconjunto de $\mathbb{H}$, podemos identificar $$f = 4K(\sqrt{\lambda})$$ donde $K$ es una completa integral elíptica. Esto da como resultado uno de los canónica de períodos utilizados para Jacobina de funciones elípticas.

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