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¿Fracción continua de Rogers-Ramanujan en términos de funciones theta?

El Rogers-Ramanujan cfrac es,

$$r = r(\tau)= \cfrac{q^{1/5}}{1+\cfrac{q}{1+\cfrac{q^2}{1+\ddots}}}$$

Si $q = \exp(2\pi i \tau)$, entonces se sabe que,

$$\frac{1}{r}-r =\frac{\eta(\tau/5)}{\eta(5\tau)}+1\tag1$$

$$\frac{1}{r^5}-r^5 =\left(\frac{\eta(\tau)}{\eta(5\tau)}\right)^6+11\tag2$$

con el Dedekind eta función, $\eta(\tau)$.

Q: ¿hay una similar de identidad simple conocido el uso de las proporciones de la Jacobi funciones theta $\vartheta_n(0,q)$?


$\color{brown}{Edit}$: En respuesta a un comentario, aquí están algunos detalles. Supongamos que no conocemos $(2)$. Una forma de encontrar este tipo de relaciones es utilizar conocido identidades. Dada la j-función de $j(\tau)$,,

$$j(\tau)=-\frac{(r^{20} - 228r^{15} + 494r^{10} + 228r^5 + 1)^3}{r^5(r^{10} + 11r^5 - 1)^5}\tag3$$

$$j(\tau)=\frac{(5x^2+10x+1)^3}{x^5}\tag4$$

donde $x = \left(\frac{\eta(\tau)}{\sqrt{5}\,\eta(5\tau)}\right)^6$. Equiparar $(3),\,(4)$,

$$-\frac{(r^{20} - 228r^{15} + 494r^{10} + 228r^5 + 1)^3}{r^5(r^{10} + 11r^5 - 1)^5} = \frac{(5x^2+10x+1)^3}{x^5}\tag5$$

y el uso simbólico de software como Mathematica para el factor de $(5)$, nos encontramos con uno de los factores está dada por,

$$\frac{1}{r^5}-r^5 =125x+11\tag6$$

y sólo toma menores ajustes para hacer $(6)$ tienen la forma de $(2)$. Por lo tanto, todo lo que necesitamos es expresar $j(\tau)$ no como una eta cociente $x = \left(\frac{\eta(\tau)}{\sqrt{5}\,\eta(5\tau)}\right)^6$, pero como theta cociente $y=\left(\frac{\vartheta_n(0,q)}{\vartheta_n(0,q^5)}\right)^k$ para algunos de potencia $k$, de modo que,

$$j(\tau) = \frac{f_1(y)}{f_2(y)}\tag7$$

es un cociente de polinomios en $y$. Si $(7)$ es lo suficientemente simple como $(4)$, y si tenemos suerte, a continuación, haciendo lo mismo que $(5)$ podría producir una relación entre el $r$ $y$ que es relativamente estética.

$\color{brown}{P.S.}$ La motivación para esto es que el general quintic es solucionable por el Rogers-Ramanujan cfrac a través de la eta cociente de arriba como se describe en este post.

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Tito Piezas III Puntos 13051

Motivados por ccorns del comentario, me decidí a volver a visitar esta pregunta. Después de un poco de esfuerzo, encontré lo que estaba buscando. El Rogers-Ramanujan cfrac es,

$$r = r(\tau)= \cfrac{q^{1/5}}{1+\cfrac{q}{1+\cfrac{q^2}{1+\ddots}}}$$

donde $q = \exp(2\pi i \tau)$. Resulta que tenemos la agradable relaciones,

$$\begin{aligned}\frac{1}{r^5}-r^5 &=\,u^3+11\\ &= \frac{v(v-5)^2}{(v-1)^2}+11 \end{aligned}$$

donde las tres raíces de la cúbica en $u$ son eta cocientes,

$$u_n = \left(\frac{\eta(\tau')}{\eta(5\tau')}\right)^2$$

con $\tau'=\tau+n$, mientras que las tres raíces cúbicas en $v$ son theta cocientes,

$$v_n = \left(\frac{\vartheta_{n+2}(0,p)}{\vartheta_{n+2}(0,p^5)}\right)^2$$

para el nome $p = e^{\pi i \tau}$ $n=0,1,2$.

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