Это функция, обратная эллиптической функции, обозначаемой как sn. Такая функция существует для каждого значения k . Устроено все примерно так же, как в случае с sin и arcsin, но хитрее.
Один корень p -й степени из единицы равен комплексному числу
ζ = cos2π/ p + i sin2π/ p ,
а остальные представляют собой его степени ζ 2, ζ 3, … ζ p− 1. Чтобы понять почему, вспомните, что тригонометрические функции синус и косинус определяются через прямоугольный треугольник (см. рис. 56 слева). Обозначив стороны треугольника традиционными a, b, c , мы определяем синус и косинус угла A как sin A = a / c , cos A = b / c .
Если мы возьмем c = 1 и поместим этот треугольник на комплексную плоскость, как на рис. 56 справа, то вершина, в которой встречаются c и a , представляет собой точку
cos A + i sin A .
Несложно доказать, что для любых углов A и B
(cos A + i sin A ) (cos B + i sin B ) = cos ( A + B ) + i sin ( A + B ),
а это ведет непосредственно к формуле Муавра
(cos A + i sin A ) n = (cos nA + i sin nA )
для любого натурального n . Поэтому
ζ p = (cos 2π/ p + i sin 2π/ p ) p = cos 2π + i sin 2π = 1
для любой степени 1, где ζ, ζ 2, ζ 3, …, ζ p− 1есть корень p -й степени из единицы. На этом мы остановимся, поскольку ζ p = 1 и, соответственно, для более высоких степеней новых чисел не появится.
Введем понятие нормы.
N( a + b√15 ) = a ² − 15 b ²,
имеющее замечательное свойство
N( xy ) = N( x )N( y ).
Тогда
N(2) = 4N(5) = 25N(5 + √15) = 10N(5 — √15) = 10.
Любой собственный делитель любого из этих четырех чисел должен иметь норму 2 или 5 (собственные делители их норм). Но уравнения a ² − 15 b ² = 2 и a ² − 15 b ² = 5 не имеют целых решений. Следовательно, собственных делителей не существует.
А может быть, и нет. Владимир Кривченков установил, что энергия основного состояния и первых возбужденных состояний для квантовой задачи трех тел может быть рассчитана вручную. Но в классической механике аналогичная проблема оказывается менее решаемой из-за хаоса.
Более формально это называется временем Ляпунова.
Существует вариант, где 1/log t интегрируется от 2 до x , а не от 0 до x . Это помогает обойти технически сложный момент при t = 0, где log t не определен. Иногда для этого варианта используется обозначение Li( x ), а определенная в тексте функция называется Li( x ).
Это следует из занятной формулы Римана
где Г ( s ) — классическая функция, известная как гамма-функция и определенная для всех комплексных s . Правая ее сторона определена, когда действительная часть s больше 1.
Риман определил еще одну похожую функцию
которая подсчитывает скорее простые степени, чем простые числа. Из этого можно восстановить π( x ). Затем он доказал точную формулу для этой модифицированной функции в терминах логарифмических интегралов и связанного интеграла:
Здесь Σ — сумма по всем значениям ρ, при которых ζ (ρ) равна 0, исключая отрицательные целые числа.
К примеру, асимптотична √ x : их отношение равно
Читать дальше
Конец ознакомительного отрывка
Купить книгу