ФОРМУЛЫ ТИПА КЛОСТЕРМАНА ДЛЯ КОЛИЧЕСТВА ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ЧИСЕЛ КВАДРАТИЧНЫМИ ФОРМАМИ

(Ташкентское ВОКУ)

В книге известного американского математика Д. Мамфорда [3, с. 98] поставлена следующая проблема:верно ли, что любая параболическая форма веса равна полиному степени от функции ?

Здесь - тэта-функции с рациональными характеристиками

,

Пусть

(1)

– целочисленная положительная (положительно определенная) квадратичная форма, так что и суть целые числа.

Пусть натуральное число. Обозначим через

количество представлений числа квадратичной формой (1).

,

или, что то же самое, количество решений диофантового уравнения в целых числах .

Задача отыскания формулы для функции с помощью теории модулярных форм[4] сводится к задаче отыскания формул для соответствующего тэта-ряда

, (2)

где -комплексная переменная с > 0.

Тэта-ряд представляется в виде суммы двух слагаемых [1]

, (3)

где

(4)

- ряд Эйзенштейна,

(5)

- параболическая форма.

Из равенств (2)-(5) можно вывести «универсальную точную» формулу

(6)

Определение. Если число представлений чисел данной положительно определённой квадратичной формой с числом переменных, больше или равным 2, равно сумме сингулярного ряда Харди-Литтлвуда, соответствующего данной форме (в случае бинарных форм берётся сингулярного ряда) плюс дополнительный член, равный коэффициенту при в разложении в ряд по степеням суммы (конечной) произведений некоторых тэта-функций Якоби или тэта-функций с характеристиками, то квадратичную форму (1) называют формой типа Клостермана, а формулу (6) для количества представлений ею – формулой.

В статье дается нахождение формул типа Клостермана для количества представлений чисел квадратичными формами с использованием результатов решения проблемы Мамфорда[5].

Теорема. При всех для количества представлений натурального числа квадратичной формой имеет место равенство

Здесь

(7)

определяется формулой [2,с.22,94]

.

Литература

1. Kloosterman H. D. On the representation of numbers in the form
// Proceedings of the London. Matem. Society. - 1926. - Ser.2. - V. 25. - P.143 - 173.

2.  О представлении целых чисел положительно определенными квадратичными формами. – Ташкент: Фан. – 1971. – 188с.

3. екции о тэта-функциях (Перевод с англ. , под ред. ). – М.: Мир. – 1988.-448с

4. , Коган чисел квадратичными формами. – Ташкент: Фан. – 1993. - 112 С.

5. Ташпулатов для количества представлений натурального числа квадратичной формой // Узбекский математический журнал. – Ташкент: – 1997. - № 2. – С.79-88.