一、雅可比橢圓函數(shù)的幾何模型: 1、單位圓(x2+y2=1)上一點(diǎn)P(x,y)的線密度λ: 規(guī)定:λ=1/√(1-k2y2). (0<k<1) 2、單位圓的弧角ψ和弧量u: (1)弧角所對(duì)應(yīng)弧的質(zhì)量,叫弧量。 (2)弧角和弧量的起點(diǎn)和正負(fù)規(guī)定相同,其所在象限一致。 3、雅可比橢圓函數(shù)的定義: (1)y=sinψ=sn(u,k)=sn(u). (橢圓正弦) (2)x=cosψ=cn(u,k)=cn(u). (橢圓余弦) (3)1/λ=dn(u,k)=dn(u). (橢圓模弦) 4、弧量與橢圓正弦的積分關(guān)系式: u=∫(0,ψ)[1/√(1-k2sin2θ)]dθ =∫[0,sn(u)][(1-t2)(1-k2t2)]-1/2dt.
二、雅可比橢圓函數(shù)的有關(guān)性質(zhì): (1)cn2(u)+sn2(u)=1. dn2(u)+k2sn2(u)=1. (2)sn(-u)=-sn(u). cn(-u)=cn(u). dn(-u)=dn(u). (3)[sn(u)]′=cn(u)dn(u) [cn(u)]′=-sn(u)dn(u) [dn(u)]′=-k2sn(u)cn(u).
三、雅可比橢圓函數(shù)的李氏第一定理: 若 u1+u2+u3=0, 則 sn(u1)cn(u2)dn(u3)+sn(u2)cn(u1)+sn(u3)dn(u1)=0. 其中,u1、u2、u3可任意交換(共6種)。 由此定理,可直接推導(dǎo)出雅可比橢圓函數(shù)的加法公式。
四、雅可比橢圓函數(shù)的李氏第二定理: 若 u1+u2+u3=0, 則 ∫(0,u1)sn2tdt+∫(0,u2)sn2tdt+∫(0,u3)sn2tdt =sn(u1)sn(u2)sn(u3). 由此定理,定義新的函數(shù): sm(u,k)=∫(0,u)sn2tdt, 即得sm(u,k)的加法公式: sm(u1+u2,k)= sm(u1,k)+ sm(u2,k)+sn(u1)sn(u2)sn(u1+u2). |
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