根据罗伯特·朗兰兹在国际数学家大会上的报告所指, 研究一个L-函数主要有三部分内容:
3.1 解析延拓,函数方程
L-函数的解析延拓和函数方程这是最基本的一部分. 对于一般的自守L-函数这是较容易得到的, 但是对算术的L-函数这一部分并不是容易得到的. 例如, 对于Haass-Weil L-函数, 这部分就是谷山-志村猜想, 该猜想一部分就能推出费尔马大定理. 关于阿廷L-函数的全纯解析沿拓的阿廷猜想也是数论中重要的未知问题.
对于数学对象
的L-函数, 我们定义其的gamma因子为
那么, 一般地我们有函数方程
3.2 零点的分布
非零区域: 如黎曼zeta函数的目前最好的非零区域为
黎曼猜想和广义黎曼猜想问题:
在假设黎曼猜想下, 零点虚部的分布问题与随机矩阵的联系等等.
3.3 特殊点的值
中心值, 临界点, 整点的值, 极点的留数等. 这里面也有很多猜想, 像BSD猜想, 类数问题, Deligne 猜想,Beilinson 猜想,Goldfeld猜想. 其实往往我们重要的不仅是关心它具体有多大,而是关心的这个量里面隐含着什么样的算术意义。像Dedekind zeta 函数在s=1处的留数,里面包含了一个数域的很多不变量:类数,判别式,regular等;BSD猜想就是Haass-Weil L-函数在中心点的的阶就是该椭圆曲线的秩!