楕円関数・モジュラー形式の問題
ガウス整数のなす格子 を考える。整数 に対してアイゼンシュタイン級数を
と定める(絶対収束する)。 を に関するワイエルシュトラスの ℘ 関数とし、, とする。このとき であり、ある有理数 が存在して
が成り立つ。 を求めよ。
この問題で使うもの
- ワイエルシュトラスの ℘ 関数と不変量 g₂, g₃(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(59 技能)
読み込み中…
右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
一覧で見る(前提が先)
- 分数のたし算・ひき算
- 小数の四則計算
- 正負の数の加法・減法
- 分数のかけ算・わり算
- 四則の混じった計算の順序
- 正負の数の乗除・累乗と四則混合
- 分配法則を使った計算のくふう
- 文字式の計算(同類項・分配法則)
- 乗法公式による展開
- 因数分解
- 3 次式までの展開と因数分解
- 微分係数と導関数の定義
- 多項式の微分
- 小数と分数のまじった計算
- 逆算(□ を求める)
- 1 次方程式の解き方
- 比例・反比例の式とグラフ
- 約数の見つけ方
- 素因数分解と約数の個数
- 平方根の意味と根号の簡単化
- 関数 の式と変域
- 平方完成と 2 次関数のグラフ
- 2 次不等式
- 剰余の定理・因数定理と高次方程式
- 増減表と極値
- 等間隔にならんだ数の和
- 等差・等比数列の和と Σ
- 数列の極限
- 関数の極限
- 関数の連続性と中間値の定理
- 平均値の定理
- 積と商の微分
- 第 2 次導関数とグラフの凹凸
- 合成関数の微分
- 円の周の長さと面積
- おうぎ形の弧の長さと面積
- 弧の長さからおうぎ形の中心角と面積を求める
- 三角形・四角形の面積
- 三平方の定理
- 特別な直角三角形の辺の比
- 弧度法と単位円による三角関数
- の極限
- 加法定理と 2 倍角・半角・積和の公式
- 三角関数の導関数
- 根号の乗除と加減
- 指数の拡張と指数関数
- 対数の定義と性質
- 自然対数の底
- 指数関数・対数関数の導関数
- 増減・凹凸・漸近線とグラフ
- テイラー展開
- 無限等比級数と無限級数
- べき級数と収束半径
- 多項式の不定積分
- 基本的な関数の不定積分
- 分数関数の積分(部分分数分解)
- ローラン展開
- 孤立特異点の分類
- ワイエルシュトラスの ℘ 関数と不変量 g₂, g₃
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
という対称性から、 のうち消えるものを調べましょう。特に はどうなりますか。
ヒント 2
と、微分方程式から導かれる を使って、係数 の漸化式を作りましょう。
ヒント 3
漸化式は です。, から , となるので、続けて を求め、 を使います。
答えと解説
答えを見る
どこでつまずきましたか?(選ぶと、戻る場所を案内します)
解説を読む
1. , . なので、和の添字を と置き換えて
よって が奇数なら である。特に で 。また判別式 は格子に対して でないから 、すなわち であり、 は一意に定まる。
2. ローラン展開と漸化式. ℘ 関数は原点のまわりで
と展開される。微分方程式 を微分して で割ると を得る。
であるから、 のとき の係数を比べて
より
3. 計算. , である。
-
-
-
-
-
(, は 1. の結果とも合う。)
4. 結論. より
よって 。
別解
より ()。, とおくと、 から , , で 。
とおくと()、
, , , ,
。
。
検算: ()のとき で、、、 より比は で一致。