フェルマーにいたる道その6

 フェルマーの問題はディオファンタス方程式、不定方程式

といわれるものの一部です。その一番有名なもの。

ディオファンタス方程式を次数nで分類してみると

n=1 は直線上の格子点(整数点) でこれは高校レベル

n=2 は二次曲線上の格子点これも一部をのぞき

高校レベル、つまり有理数因数分解できるとき

と楕円であらわされるときなど。これらは大学入試で

出題されてきました。ではのぞかれた一部は

双曲線上の格子点の場合、ペル方程式といわれます

x^2-2y^2=1 の整数解とかで 解は無限個で

とてもきれいな理論があります。これらの解は

二次体の単数に対応していて、二次体の

単数はアーベル群になります。

 

 前置きがながいというか、楕円曲線の不思議さですが

n=3 が楕円曲線でこれはまだプロが研究中のもので一番

大事なところがまだよくわからないようです。方程式が

図形をあらわすとみたとき、方程式の整数解や有理数

を格子点、有理点といえば、楕円曲線はその境目にあるよう

なのです。有理数係数二変数の多項式 f(x,y),

 簡単のため特異点がある場合をのぞくと

n=<2 , 有理点は無限個または0

4=<n  有理点は有限個 (Faltings の定理)

n=3, 楕円曲線 それぞれの曲線により

有限個のものもあり、無限個のものもある。

 楕円曲線を境にして有限個と無限個が分かれます