Rankin-Selberg L-函数在特殊点的一次均值

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1837年,Dirichlet首先引入了Dirichlet L-函数利用解析工具来解决数论问题,这标志着解析数论的诞生,这种研究方式在过去一百年里得到了极大的发展,成为现代数论的重要研究方式.现在,L-函数早已不局限于ζ(s)和Dirichlet L-函数,模形式或者自守形式等对象都有其对应的L-函数,这些L-函数促进了对模形式和自守形式的研究.Rankin-Selberg是一类重要的L-函数,在L-函数的研究中有着重要作用.Rankin-Selberg方法是由Rankin和Selberg分别于1939年和1940年独立发现的[1][2],它最初是用来研究两个模形式的傅里叶系数构成的某个L-函数,后来这种方法也被推广到对于Maass形式的研究.本文的主要讨论对象是一类特殊Rankin-Selberg L-函数.  对于一般的L-函数,它在带状区域0≤Rs≤1中的解析性质一直是数论研究的核心课题之一.1993年,Wenzhi Luo[3]证明了一类L-函数在特殊点sj=1/2+itj的一次均值.由此他证明在T充分大时,有如下渐近公式成立:∞∑j=1(wj)L(sj,Q×uj)e-tj/T=2π-2T2+O(T7/4(log T)9),(0.1)在这个公式里Q是权为4的正规Hecke尖形式,{uj}是一组Hecke-Maass正交基,L(s,Q×uj)是由Q和uj产生的Rankin-Selberg L-函数,tj是uj的谱参数(见2.1节).由于e-t/T在t>T时是速降的,所以这个求和区间本质上是[0,T1+ε].这样的结果在解析数论中属于长区间的定理.  不仅是Rs=1/2,Rankin-Selberg L-函数在Rs=1上的性质也是十分重要的,譬如Goldfeld-Hoffstein-Lieman[4]证明了L(1,sym2(g))(>>)1/logtg,进而得到L(s,sym2(g))在(1-c/logtg,1)上没有实零点,这里c是一个常数,g是一个GL(2)上的Maass形式,tg是它的谱参数.在本文将考察GL(2)×GL(2)上的Rankin-Selberg L-函数在Rs=1上特殊点的一次均值,得到了以下短区间结果:∞∑j=1e-(tj-T)2/M2ωjL(1+itj,f×uj)=2/√πTM+O(T3/2+ε),(0.2)其中T1/2+ε≤M≤T1-ε,这里的f是一个Hecke尖形式,{uj}是一组Hecke-Maass正交基,tj是uj的谱参数.可以看出,由于e-(t-T)2/M2的速降性,这个求和本质上是在[T-M1+ε,T+M1+ε]上进行的,和T1+ε相比,这个区间是很小的.  为了证明该结果,将使用渐近函数方程与Kuznetsov迹公式,从对角项的求和中得到定理的主项,由此将问题转化为对连续谱项与非对角项的求和估计.由于L(s,f×uj)在1+itj这些点上有着良好的性质,可以不断对M的大小进行限制来逐步缩小积分与求和的范围.最终取适当M使主项大于证明中出现的所有余项而完成证明.将借鉴Xiaoqing Li在[5]中的技巧来处理这一问题.
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