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模函數

(解析函數論學科)

鎖定
模函數,屬解析函數論學科,是上半複平面上屬於亞純函數的一類,模形式是模函數的推廣。定義在單位圓(或上半平面)內部且以其周界為自然邊界的某種特殊解析函數。
解析函數的許多經典理論如整函數理論中的皮卡定理、正規族理論中的一些判定定理,都可藉助模函數的性質來證明。
中文名
模函數
外文名
Modulus function
性    質
半複平面上處處亞純函數的一類
學    科
解析函數論
領    域
計算機、數學
推    廣
模形式

模函數解析函數論

在z平面中取單位圓|z|<1,在其周界上按反時針向依次任取三點A、B、C,並作一圓弧三角形ABC,其每邊均與|z|=1正交,構成一區域
(斜線區)。在w平面中實軸上取定三點α(=0),β(=1),γ(=∞)。由共形映射的黎曼定理,存在一單葉解析函數w =φ(z),把D0映到w 的上半平面,並使A,B,C分別映到α,β,у。根據對稱性原理,w=φ(z)可解析開拓到圓弧三角形Dó中,這裏Dó是
關於AB 弧的對稱反演區域(C點反演成圓周|z|=1上另一點C),而函數值則取在w 的下半平面,此下半平面與原上半平面沿線段αβ相粘連。
同理,w=φ(z)又可分別解析開拓到
的關於CA弧和BC弧的對稱圓弧三角形中,其函數值也在w 的下半平面中,它們分別與上半平面沿半直線 γα 和 βγ 相粘連。這樣,得到了|z|<1中的一圓弧六邊形區域,w=φ(z)在其中解析,取值於整個w平面中如上粘連的一個上半平面和三個下半平面。再以此六邊形的各邊進行反演,則w=φ(z)又可再次解析開拓到|z|<1中邊數更多的圓弧形區域中(仍在|z|<1內),取值又回到w 的上半平面,並與上面已取得的下半平面分別沿αβ,βу,уα之一相粘連。如此無限繼續下去,則w=φ(z)就開拓成為整個|z|<1內的解析函數,其所取之值在w平面上形成一無限層的黎曼曲面。w=φ(z)稱為模函數。其反函數z=φ(w)是整個w平面除0,1,∞外的多值解析函數,或者可説成是上述黎曼曲面上的單值解析函數。 [1] 
模函數(圖2) 模函數(圖2)
模函數w=φ(z)單值解析於|z|<1內,顯然不取值0,1,
,且當z從單位圓內部以任意方式趨於其周界上一點時,不可能有確定的極限值,因此|z|=1是其自然邊界,即它不可能再向|z|=1之外進行解析開拓。
也可用一分式線性變換t=ω(z),|z|<1,把z變到t平面的上半平面,使A,B,C 分別變成實軸的α,b以及
,而
變成區域
(圖2),當
關於其一邊界圓弧作對稱反演時,相應地
也關於其相應邊作對稱反演。 [2] 
設t=ω(z)的反函數為z=λ(t),則:
w=f(z)=f(λ(t))=φ(t)
就把t的上半平面映成w平面上述的黎曼曲面。φ(t)也稱為模函數,其性質本質上與ω(z)相類似。如果把構成模函數w=f(z)過程中所作的種種關於圓弧的反演變換記為
,…,則對於任何
,f(z)與f(
)互為共軛。因此,對任何兩個
,恆有f(z)=f(
),即當z經過兩次這類反演後,其函數值f(z)不變。如果把偶數個這種反演及其逆作為元素,它們生成一變換羣G,則當z經G任一元變換後,函數值f(z)不變。稱G為模函數w=f(z)的不變羣,也稱f(z)為關於羣G 的自守函數(見橢圓函數)。 [3] 

模函數計算機

計算機中,去模函數又稱為同餘函數,mod(nExp1,nExp2),即是兩個數值表達式作除法運算後的餘數。那麼:兩個同號整數求餘與你所知的兩個正數求餘完全一樣(即兩個負整數與兩個正整數的算法一樣)。 [4] 
兩個異號整數求餘
1.函數值符號規律(餘數的符號)
mod(負,正)=正
mod(正,負)=負
結論:兩個整數求餘時,其值的符號為除數的符號。
2.取值規律
先將兩個整數看作是正數,再作除法運算。
①能整除時,其值為0
②不能整除時,其值=除數×(整商+1)-被除數
例:mod(9,-8)=-7
即:9除以8的整數商為1,加1後為2;其與除數之積為16;再與被除數之差為7;取除數的符號。所以值為-7。
所以你的MOD(10,-3)是10除以3的整數商為3,加1後為4,其與除數之積為12;再與被除數之差為2;取除數的符號,所以為-2。
兩個小數求餘
取值為:被除數-(整商×除數)
例:mod(9,1.2)=0.6
即:9除1.2其整商為7;7與除數1.2之積為8.4;故結果為0.6。
例:mod(9,2.4)=1.8
即:9除2.4其整商為3;3與除數2.4這積為7.2;故結果為1.8。
參考資料
  • 1.    Shok, 袁文俊. 黎曼曲面與代數曲線[J]. 數學譯林, 1996(2):89-97.
  • 2.    張立全. 初等多值複函數在黎曼曲面上的意義[J]. 江漢學術, 1996(3):24-27.
  • 3.    藍以中. 橢圓模函數與數域上三次類域的構造[J]. 數學學報, 1990, 33(5):610-625.
  • 4.    裘松良, 馬曉豔. 模函數的幾個運算性質[J]. 杭州電子科技大學學報, 2004, 24(4):1-5.