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[科普中国]-雅可比椭圆函数

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雅可比椭圆函数的定义

雅可比椭圆函数有十二种,各对映到某个矩形的顶点连线。此诸顶点记作

视此矩形为复数平面的一部分, 是原点, 是实轴上的一点 称作四分之一周期。

十二个椭圆函数分别记为 。为方便起见,取变数 意指矩形上的任一对顶点,则函数 是满足以下性质的周期亚纯函数:

是单零点, 是单极点。

方向的周期等于 距离的两倍。对另两个从 出发的方向, 亦满足同样性质。

在顶点 的展式首项系数均为一。

表列如次:

|| ||

一般而言,须以平行四边形代替上述矩形,以考虑更一般的周期。

雅可比椭圆函数的性质特殊点的值

|| ||

sn(mK+niK±z)诱导公式表

|| ||

cn(mK+niK±z)

|| ||

dn(mK+niK±z)

|| ||

基本关系

可见,雅可比椭圆函数的关系与圆函数(三角函数)相似1。

加法定理 由此可见 (cn,sn,dn) 描出射影空间 中两个二次曲面之交,这同构于一条椭圆曲线。曲线上的群运算由下列加法公式描述:

函数的平方之间的关系

反函数

用Θ函数来定义雅可比椭圆函数也可以用Θ函数来定义。如果我们把 简写为 ,把 分别简写为 (Theta常数),那么椭圆模k是 。如果我们设 ,我们便有2:

常微分方程的解[编辑]三个基本的雅可比椭圆函数的导数为:

根据以上的加法定理,可知它们是以下非线性常微分方程的解3:

是微分方程 的解;

是微分方程 的解;

是微分方程的解4。