椭圆函数

双周期的亚纯函数。它最初是从求椭圆弧长时引导出来的，所以称为椭圆函数。椭圆函数论可以说是复变函数论在19世纪发展中最光辉的成就之一。N.H.阿贝尔、C.G.J.雅可比和K.外尔斯特拉斯等人对此都有卓越的贡献。 一个函数?(z)，如果存在着常数T≠0（可以是复数），使对一切z均有 ?(z+T)=?(z) (1)则称?(z)为周期函数,T为其周期。可使周期T满足式(1)且有最小的模。 如果一函数?(z)有两个周期2ω，2ω┡，且（以下恒设其>0），则称?(z)为双周期函数。一般说来，?(z)在z=z0附近的性态与在附近的性态相同,m,n为任何整数;z0+称作z0的(周期)合同点。因此,研究?(z)例如可只限于z在以0,2ω1=2ω,2ω2=2(ω+ω┡),2ω3=2ω┡为顶点的平行四边形p中变动。这个平行四边形称为?(z)的基本周期四边形或基本胞腔（见图）。 只有极点的双周期解析函数?(z)就是椭圆函数。不妨假设在p的周界上没有?(z)的零点和极点,因为否则只要对复坐标z作适当平移变换便可达到目的。 由刘维尔定理知，双周期解析函数?(z)如果没有奇点则必为常数。又由留数定理易证，?(z)在p 中也不可能只有一个单极点。且可证明，?(z)在p 中取任何值的点的个数包括极点的个数（重数也计入个数内）均相同。椭圆函数在p中极点的个数称作它的阶数。因此,（非常数的）椭圆函数至少是二阶的。 ξ函数与P函数 定义 (2)式中∑┡表示对一切整数m,n求和，但m=n=0除外。ξ(z)是一亚纯函数，以为单极点(m,n=0，±1，±2,…)，且主部为。它不是周期函数，但满足下列关系： (3)式中ηj=ξ(ωj)为三个常数，它们之间有如下关系： 由式(3)可见 已是一个二阶椭圆函数,以为二阶极点,并以为其主部。 任何椭圆函数均可通过 P(z)及其各阶导函数表出。 函数P(z)满足微分方程 式中。P函数还有所谓加法公式 σ函数 为了得到椭圆函数的一种方便的表示法,引进σ函数。 ,式中∏┡表示对一切整数m,n求积,但m=n=0除外。σ(z)是以为单零点的整函数,它不是双周期的,但满足下列关系： 易证 任何 n阶椭圆函数?(z)，如分别以α1,α2,…,αn和β1,β2,…,βn为其零点和极点（计入重数），则总可使得，这时它可表为 式中C为一常数。如记, 则可证 式中，且根式已适当选定一支。 θ函数 在实际应用中，作变换 ，可使椭圆函数?(z)变成另一椭圆函数φ(υ)，后者的一个周期为1，另一周期为。引进θ函数 式中q=。θ(υ)不是椭圆函数，但有 由θ(υ)还可引进函数如下： 这些函数都不是椭圆函数，但有 任何以2ω,2ω┡为周期的椭圆函数?(z)，可通过θ函数表出： 如前式中αr,βr(r＝1,…,n)为?(z)的零点与极点。 P(z)与k(υ)间有如下确定的关系： 式中。 k 函数间也有加法公式等。 雅可比椭圆函数 令 (根号取定一值)，定义雅可比椭圆函数如下： 它们都是 u的二阶椭圆函数。sn u以 4K与2iK┡为周期,cnu以4K与2K+2iK┡为周期,dn u以2K与4iK┡为周期，式中。它们和三角函数有某些相似之处。例如，有 ,等等。由这些公式，可得 ，这里根式应选取u＝0时取值 ＋1的一支，由此可以得出 (4)右边这类含有四次根式的积分正是求椭圆的弧长时会遇到的那种类型，它们统称为椭圆积分。由式(4)可见，u作为z的函数时,其反函数正好是椭圆函数sn u。椭圆函数名称来源于此。 自守函数 椭圆函数 ?(z)具有这样一个特点：当z经过平移变换 后函数值不变。变换T，T┡生成一群G,?(z)的变量z经G中任何变换后?(z)保持不变。 一般说来,设G =｛T｝为分式线性变换构成的群(但不是单位群,即不是由恒等变换一个元构成的群)，又设?(z)为某区域D中的亚纯函数,群G中的任何元T把D变成自身。且使 ,则称?(z)为区域D中关于群G的自守函数。椭圆函数就是全平面中关于群整数}的自守函数。 自守函数理论是由H.庞加莱与F.克莱因等人在19世纪80年代建立起来的，它对复变函数论的许多分支以及微分方程都有重要影响。

椭圆函数在狭义上是指x²/a²+y²/b²=1（a,b＞0）此类的平面曲线，另外还有雅各布复函数椭圆函数（亚纯函数），不知道你所指的是哪一种。对于如上x²/a²+y²/b²=1函数可以将其表示为分段函数分别求导函数即可，当然在这里x=±a处是没有导数的。对于一般意义下的椭圆函数方程（中心对称点不在原点，并且长轴与短轴均与x轴y轴不平行的椭圆曲线）其导函数求法同理于上仍然要先得到相应的y的表达式。而对于雅各比复椭圆函数求法类比于复函数求导法则即可。

椭圆函数是定义在有限复平面上亚纯的双周期函数。它和椭圆曲线存在密切关系。所谓双周期函数是指具有两个基本周期的单复变函数 ，即存在ω1，ω2两个非0复数，而对任意整数n，m，有f（z+nω1+mω2）=f（z） ，于是{nω1+mω2|n，m为整数}构成f（z）的全部周期。在复平面上任取一点a，以a，a+ω1，a+ω1+ω2 ，a+ω2为顶点的平行四边行的内部 ，再加上两个相邻的边及其交点 ，这样构成的一个半开的区域称为f（z）的一个基本周期平行四边形，将它平行移动nω1+mω2，当n，m取遍所有整数时，即得一覆盖整个复平面的周期平行四边形网，f（z） 在每一个周期平行四边形中的性质都和它在基本周期平行四边形中的一样。如果复平面上两个点在平移到同一个基本周期四边形后重合，我们就把它们粘合成一个点， 经过这样一系列操作之后，我们就得到复平面粘合后的一个商空间， 即著名的椭圆曲线， 它也是一个亏格1的紧的闭曲面。 于是上面的椭圆函数就直接定义在椭圆曲线上。在基本周期平行四边形中，f（z）有以下性质：非常数椭圆函数一定有极点，且极点留数之和必为零 ，因而不可能只有一个一阶极点 ，有n个极点的椭圆函数称为n阶椭圆函数 ，它在基本周期平行四边形内取任一值n次，即对任意复数A，f（z）－A在基本周期平行四边形内有且仅有n个零点 ，且f（z） 的零点之和与极点之和的差必等于一个周期。

这么说吧，以前中国的教材难度大，把学生都当成可以成名成家的目标培养的！但难度大也有个缺点，学不会造成厌学… 现在一直在降难度，考题也适中，这适合中上水平的学生、适合女生…尖子生自己想办法加课！ 所以，奥数等优秀的学生，大学很受欢迎！ 其实大学招生，除了看你掌握的知识，更看重的是你学习能力（智商）！ 老外查你的学习能力，用的最多的是：除了母语，会几门外语，会什么外语？英语母语国家要求会非印欧语系的外语才算优秀！第二是数学的微积分…！学会最难最废脑的课程才体现你优势 问题挺简单的，直观答案就是数学系也是分方向的。而所有数学系学生都要学的公共课又不会涉及这么深的知识点。 题主问的领域哪怕在数学系也是比较冷门的存在。一些研究代数几何（Algebraic Geometry）的人才会学这些知识。 通常数学系的学生会有3个大的方向：一，统计：包括分析，统计，金融数学。这个是最热门的。二，理论数学，也叫pure maths，包括代数（群论，数论等等），几何（传统几何，解析几何，拓扑学等等）。三，应用数学。这个是以微积分为基础的，常用来解决物理问题，比如流体动力学。 18-19世纪的时候，各种特殊函数是数学系的重要内容。 研究它们不仅是数学上的兴趣，也有物理等等领域的实际用途。 比如椭圆函数就和单摆的精确运动有关，一大类常微分方程的解都能写成超几何函数。20世纪以后，各种特殊函数的材料越积累越多，物理应用领域已经基本能满足需求。 实际上，对于物理应用领域而言，一个精巧的等式往往不如一个近似展开有用。在纯数学角度呢？精巧的等式越来越难找。于此同时，数学本身也不断扩充，更强调抽象化，概况化。 你花时间把椭圆函数、超几何函数的一大堆性质搞熟，能写出一堆别人没见过的等式，解决物理问题不见得比物理系的强，对别的领域也暂时用不上，写论文还很难创新，不如认认真真把抽象代数、泛函分析、拓扑学、微分几何等等理论啃一遍。 数学专业的课程设置也是与时俱进的，不可能一成不变。现在的数学系和几十年前的数学系在课程设置方面差异很大。总的来讲，有广泛应用的热门课程，社会需求强烈的课程，会逐步加进来。比较冷门的一些课程会逐步减弱乃至淘汰。此类课程需要用到的时候，再补起来为时不晚。从总的趋势来看，数学系的课程负担是在加重而不是减轻。这样一来，有些难度较大，而用途较窄的课程就很难保留下来。道理也很简单。因为数学专业也是为社会的发展和进步服务的。过份脱离社会实际，对数学专业的发展和建设是不利的。实际上，有很多研究成果数学系是根本不做任何介绍的。例如，勒让德多项式，它已经有几百年的历史。但始终没有找到它的应用，所以它始终热不起来，数学系的学生不学也很正常，只有少数数学家对它感兴趣。 中国的数学专业，课程设置在世界上不算难度最大。例如俄罗斯的数学专业的课程设置不仅内容比中国多，难度也要大一些。这反映出各国科学教育界对专业设置理解上的差异。 美国的情况也差不多。美国高校数学专业的学生学习的内容比不上俄罗斯。但美国的科学技术，特别是高 科技 却很发达。 数学有著广泛的应用性。每个国家所处的发展阶段不同，国情也不同。都是根据本国的具体情况设置课程的。这其实很正常。本科教育只有四年，面面俱到是不可能的。 我翻看过王竹溪先生的大作《特殊函数概论》，好像还有19世纪英国一本书更如。这本书有这些个东东，太难了，复变函数围道积分处理了很多内容，都极难理解。 大概搞数论和加密算法的人能搞懂吧 1.学时有限。其它非专业课，公修课程，职教实践课，校园文化活动等等，所占学时和课外时间太多，学生真正用到专业课上的时间反而占比很少。 2.本科大部分为数学与应数学专业而非基础数学专业，有更多应用更广的专业课要学。 那不就是复变函数嘛 这其实是最有用的数学，至少在理论物理中应用广泛。数学系真的不学吗？ 反正我认为，现在中国主要是培养工科性质的人才，真正搞科研的太少了。像我们搞动力和通信的，应该来说和这些超越函数打交道比较多。但是，除极少数情况下写文章忽悠人以外，基本用处不大。大多数情况下，只需要引用结果就是了。可以说，百分之九十九的工程情况，都不涉及超越函数这些东西。我大学在西交学动力，数学算学得多的了，后来在重大学通信与电磁场打交道，后来工作科研确实很少用到椭圆函数等超越函数，只是别人说的时候，我大概懂。 推行所谓素质教育

主要是因为这些知识除了做高等数学研究以外，其他人根本用不到。

这是因为学时有限，而且椭圆函数、超几何函数等特殊函数的应用性不强。

没有实用价值

简单举几个例子。可以说，只要出现二阶偏微分方程，就容易出现（各种几何下）自伴算子的本征值问题，也就容易出现这些货色。贝塞尔函数是柱面波的常用基。比如，盘状星系的引力势常用贝塞尔函数展开。进一步地，盘状星系乃至很多盘状结构的讨论中，都要深度使用它们。二维圆孔的傅立叶变换是艾里函数，它其实是三分之一阶贝塞尔函数。特殊地，球贝塞尔函数是平面波按球面波展开的系数，所以量子力学里按分波法处理散射时会用上它。椭圆函数及其反函数相关的，我知道的是这个：克尔黑洞附近的光子轨迹。顺便一说，引入椭圆函数/积分后，这个问题是有解析解的，相关的工作人员包括了 Kip Throne。超几何函数是个流氓，可以变身为许多许多特殊函数… 两个奇点合流之后的合流超几何函数，解过氢原子的懂。问题来了。题主不像个对此完全无知的人；能说出这些名词的人，一般是学过的。难道老师讲它们的时候完全不讲应用？不过，若是想借此消遣，推荐题主想一下勒让德函数递推关系与角动量之间的联系。

最先提出椭圆函数的物理学家------波恩哈德·黎曼　　波恩哈德·黎曼（1826.9.17-1866.720），德国数学家、物理学家，对数学分析和微分几何做出了重要贡献，其中一些为广义相对论的发展铺平了道路。　　他的名字出现在黎曼ζ函数，黎曼积分，黎曼引理，黎曼流形，黎曼映照定理，黎曼-希尔伯特问题，黎曼思路回环矩阵和黎曼曲面中。　　他初次登台作了题为"论作为几何基础的假设"的演讲，开创了黎曼几何，并为爱因斯坦的广义相对论提供了数学基础。

伽罗瓦有研究椭圆函数。埃瓦里斯特·伽罗瓦（Évariste Galois，1811年10月25日—1832年5月31日），法国数学家。群论的创立者。利用群论彻底解决了根式求解代数方程的问题，并由此发展了一整套关于群和域的理论，人们称之为伽罗瓦理论，并把其创造的“群”叫作伽罗瓦群（Galois Group）。伽罗瓦生前在数学上研究成果的重要意义并没有被人们所认识，他曾呈送科学院3篇学术论文，均被退回或遗失。后转向政治，支持共和党，曾两次被捕。1832年死于一次决斗。埃瓦里斯特·伽罗瓦（Évariste Galois，1811年10月25日－1832年5月31日，法语发音evaʀist galwa），法国数学家，与尼尔斯·阿贝尔并称为现代群论的创始人。在一次几近自杀的决斗中英年早逝，引起种种揣测。伽罗瓦的父母都是知识分子，12岁以前，伽罗瓦的教育全部由他的母亲负责，他的父亲在伽罗瓦4岁时被选为Bourg La Reine的市长。12岁，伽罗瓦进入路易皇家中学就读，成绩都很好，却要到16岁才开始跟随范涅尔（H.J. Vernier )老师学习数学，他对数学的热情剧然引爆，对于其他科目再也提不起任何兴趣。校方描述此时的伽罗瓦是“奇特、怪异、有原创力又封闭”。1827年，16岁的伽罗瓦自信满满地投考他理想中的（学术的与政治的）大学：综合工科学校，却因为颟顸无能的主考官而名落孙山。1829年，伽罗瓦将他在代数方程解的结果呈交给法国科学院，由奥古斯丁·路易·柯西（Augustin Louis Cauchy） 负责审阅，柯西却将文章连同摘要都弄丢了（19世纪的两个短命数学天才阿贝尔与伽罗瓦都不约而同地“栽”在柯西手中）。