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模曲線理論是近半個世紀發展起來的算術代數幾何的最好的體現,而算術代數幾何是現代數論的最深刻、最富有成果的分支之一。迄今為止,這套理論散見於國際上多種文字的大量文獻中,尚未出現這方面的任何一本專著,因此,本書是目前國際上第一本有關模曲線理論的專著。本書的目的在於使讀者較快地了解這一領域,進而能夠閱讀當今最選進的文獻,為深入的研究打下基礎。書中首先講述由Grothendieck創造的算術代數幾何的基本知識,包括可表函子、模空間、Grothendieck拓撲、範疇上的層、平坦下降、疊,以及兩個最重要的可表函子(即Hilbert函子和Picard函子)。在此基礎上結合橢圓曲線介紹模曲線的算術代數幾何的定義,進而講述與經典的模形式解析理論中的Fourier展開、微分形式、尖形式、Hecke運算元相應的算術代數幾何理論。