Función eta de Dedekind

Función eta de Dedekind representada en el plano complejo.

La función eta de Dedekind o simplemente función η de Dedekind, nombrada así en honor al matemático alemán Richard Dedekind es una función holomorfa definida en el semiplano superior complejo H = { τ C I m τ > 0 } {\displaystyle \mathbb {H} =\{\tau \in \mathbb {C} \mid \mathrm {Im} \,\tau >0\}} Esta función juega un papel fundamental en la teoría de funciones elípticas y funciones theta.

Definición

La función η suele definirse mediante el siguiente producto:

η ( τ ) := e 2 π i τ / 24 n = 1 ( 1 e 2 π i n τ ) := q 1 / 24 n = 1 ( 1 q n ) {\displaystyle \eta (\tau ):=e^{2\pi i\tau /24}\prod _{n=1}^{\infty }(1-e^{2\pi in\tau }):=q^{1/24}\prod _{n=1}^{\infty }(1-q^{n})} .

donde q = e 2 π i τ {\displaystyle q=e^{2\pi i\tau }} . De la definición se deduce inmediatamente que η {\displaystyle \eta } sobre H {\displaystyle \mathbb {H} } no tiene ceros.

La función η está estrechamente relacionada con su discriminante Δ {\displaystyle \Delta } , de la siguiente manera

Δ ( τ ) = ( 2 π ) 12 η 24 ( τ ) {\displaystyle \Delta (\tau )\,=\,(2\pi )^{12}\eta ^{24}(\tau )} .

Para el cálculo de la función, se suele emplear el teorema del número pentagonal de Euler.

Transformación y comportamiento

Las propiedades que se atribuyen a la función η se originan de su comportamiento de transformación en las sustituciones de los generadores del grupo modular

Γ := S L 2 ( Z ) = { ( a b c d ) a , b , c , d Z , a d b c = 1 } {\displaystyle \Gamma :=\mathrm {SL} _{2}(\mathbb {Z} )=\{{\bigl (}{\begin{smallmatrix}a&b\\c&d\end{smallmatrix}}{\bigr )}\mid a,b,c,d\in \mathbb {Z} ,ad-bc=1\}} ,

es decir:

η ( τ + 1 ) = e π i / 12 η ( τ ) {\displaystyle \eta (\tau +1)\,=\,e^{\pi i/12}\eta (\tau )}

y

η ( 1 τ ) = τ i η ( τ ) {\displaystyle \eta \left({\frac {-1}{\tau }}\right)={\sqrt {\frac {\tau }{i}}}\,\eta (\tau )} .

Referencias

  • Tom M. Apostol, Modular functions and Dirichlet Series in Number Theory (2 ed), Graduate Texts in Mathematics 41 (1990), Springer-Verlag, ISBN 3-540-97127-0 See chapter 3.
  • Neil Koblitz, Introduction to Elliptic Curves and Modular Forms (2 ed), Graduate Texts in Mathematics 97 (1993), Springer-Verlag, ISBN 3-540-97966-2

Enlaces externos

  • Weisstein, Eric W. «Dedekind Eta Function». En Weisstein, Eric W, ed. MathWorld (en inglés). Wolfram Research. 
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