李亞卓,崔保軍
(1.陜西學前師范學院 學報編輯部,陜西 西安 710061;2.甘肅民族師范學院 數(shù)學系,甘肅 合作 747000)
橢圓曲線y2=x3-21x-90的正整數(shù)點
李亞卓1,崔保軍2
(1.陜西學前師范學院 學報編輯部,陜西 西安 710061;2.甘肅民族師范學院 數(shù)學系,甘肅 合作 747000)
利用四次Diophantine方程的已知結果,運用初等數(shù)論的方法證明了橢圓曲線y2=x3-21x-90僅有正整數(shù)點(x,y)=(6,0)。
橢圓曲線;四次Diophantine方程;正整數(shù)點
設N+是全體正整數(shù)的集合。近年來,對于尋找橢圓曲線的整數(shù)點的問題引起了人們廣泛的興趣,這方面的成果也有著廣泛的應用[1,2]。1987年,Zagier[3]提出了橢圓曲線
的整數(shù)點問題。2009年,祝輝林和陳建華[4]運用代數(shù)數(shù)論的P-adic分析方法證明了橢圓曲線(1)僅有整數(shù)點(x,y)=(2,0)和 (28844402,± 154914585540)。2010年,吳華明[5]運用Pell方程和二元四次Diophantine方程的一些已知結果,給出了上述結論的一個簡潔證明。2014年,管訓貴[6]對運用初等數(shù)論的方法給出了(1)的一種推廣形式的整數(shù)點。本文運用同余等初等方法得到以下結論。
定理 對于奇素數(shù)p,橢圓曲線
僅有正整數(shù)點(x,y)=(6,0)。
引理1[7]丟番圖方程y2=Dx4+1在D=348時無正整數(shù)解。
設(x,y)是(2)的解,從(2)可得
因為x2+6x+15=(x+3)2+6>0,所以從(3)可知x≥6。當x=6時,由(3)可知(2)有整數(shù)點(x,y)= (6,0)。故以下僅需考慮x>6且y≠0時的情況。
設d=gcd(x-6,x2+6x+15),易知d|87。故有d∈{1,3,29,87}。以下分四種情況進行討論:
當d=1時,從(2)可知
從(4)中第二個等式得(x+3)2+6=b2,知
x+3≡b(mod2),但此時可得2≡b2-(x+3)2≡0(mod4)。矛盾。
當d=3時,從(2)可知
從(5)可得
當d=29時,從(2)可知
從(7)可得
當2|a時,從(8)可知3a2+1≡b≡1(mod2),可得1≡b2≡3(3a2+1)2+2a4≡3(mod8),矛盾。
當d=87時,從(2)可知
從(9)可得
將(11)代入(10)可得
設l=(b+36c2+1,b-36c2-1)。因為從上文可知36c2+1和b都是奇數(shù),所以2|l。如果l/2>1,則l/2必有素因數(shù)p。由于l|2b且l|2(36c2+1),故從(11)可知p是適合p|b,p|36c2+1以及l(fā)|96c4的奇素數(shù)。但由gcd(36c2+1,c4)=1,gcd(36c2+ 1,2)=1及gcd(36c2+1,3)=1可得gcd(36c2+1,96c4)=1,矛盾。由此可知l=2。由于96=25·3,故從(12)可得
以下按(14)給出的4種情況進行討論。
當t=2時,從(13)可知
當t=6時,從(13)可知
當t=16時,從(13)可知
從(17)式可得
由(18)和mod29得3(f2-6g2)2≡1(mod29),但這與矛盾。
當t=48時,從(13)可知
從(19)中第二個等式可得
由引理1知上式無解。證完。
[1]Silverman JH.The Arithmetic of Elliptic Curves[M].New York:Springer Verlag,1999.
[2]Zhu H L,Chen JH.A note on two diophantine equation y2=nx(x2+1)[J].Acta Mathematica Sinica,Chinese Series,2007,50(5):1071-1074.
[3]Zigier D.Large intergral point on elliptic curves[J].Math. comp.,1987,48(177):425-536.
[4]Zhu H L,Chen JH.Intergral point on y2=x3+27x-62[J].Math.Study,2009,42(2):425-536.
[5]吳華明.橢圓曲線y2=x3+27x-62的整數(shù)點[J].數(shù)學學報(中文版),2010,53(1):205-208.
[6]管訓貴.橢圓曲線y2=x3+(p-4)x-2p的整數(shù)點[J].數(shù)學進展,2014,43(4):521-526.
[7]Cohn JH E.The diophantine equation y2=Dx4+1(Ⅲ)[J].Math.Scand,1987,42:180-188.
[責任編輯 畢 偉]
Points on the Elliptic Curve y2=x3-21x-90
LIYa-zhuo1,CUIBao-jun2
(1.Editorial Department of Journal of Shaanxi Xueqian Normal University,Xi'an 710061,China; 2.Department of Mathematics,Gansu Normal University for Nationalites,Hezuo 747000,China)
Using of some known results of quartic Diophantine equation,with elementarymethodswe prove that the elliptic curve y2=x3-21x-90 has only integral points(x,y)=(6,0).
elliptic curve;quartic Diophantine equation;integral point
O156
A
1004-602X(2015)03-0014-02
10.13876/J.cnki.ydnse.2015.03.014
2015 -06 -10
李亞卓(1979—),女,陜西蒲城人,陜西學前師范學院編輯。