椭圆曲线y2=x3-21x-90的正整数点

2015-06-07 06:00李亚卓崔保军
关键词:正整数师范学院整数

李亚卓,崔保军

(1.陕西学前师范学院 学报编辑部,陕西 西安 710061;2.甘肃民族师范学院 数学系,甘肃 合作 747000)

椭圆曲线y2=x3-21x-90的正整数点

李亚卓1,崔保军2

(1.陕西学前师范学院 学报编辑部,陕西 西安 710061;2.甘肃民族师范学院 数学系,甘肃 合作 747000)

利用四次Diophantine方程的已知结果,运用初等数论的方法证明了椭圆曲线y2=x3-21x-90仅有正整数点(x,y)=(6,0)。

椭圆曲线;四次Diophantine方程;正整数点

设N+是全体正整数的集合。近年来,对于寻找椭圆曲线的整数点的问题引起了人们广泛的兴趣,这方面的成果也有着广泛的应用[1,2]。1987年,Zagier[3]提出了椭圆曲线

的整数点问题。2009年,祝辉林和陈建华[4]运用代数数论的P-adic分析方法证明了椭圆曲线(1)仅有整数点(x,y)=(2,0)和 (28844402,± 154914585540)。2010年,吴华明[5]运用Pell方程和二元四次Diophantine方程的一些已知结果,给出了上述结论的一个简洁证明。2014年,管训贵[6]对运用初等数论的方法给出了(1)的一种推广形式的整数点。本文运用同余等初等方法得到以下结论。

定理 对于奇素数p,椭圆曲线

仅有正整数点(x,y)=(6,0)。

1 引理

引理1[7]丢番图方程y2=Dx4+1在D=348时无正整数解。

2 定理的证明

设(x,y)是(2)的解,从(2)可得

因为x2+6x+15=(x+3)2+6>0,所以从(3)可知x≥6。当x=6时,由(3)可知(2)有整数点(x,y)= (6,0)。故以下仅需考虑x>6且y≠0时的情况。

设d=gcd(x-6,x2+6x+15),易知d|87。故有d∈{1,3,29,87}。以下分四种情况进行讨论:

当d=1时,从(2)可知

从(4)中第二个等式得(x+3)2+6=b2,知

x+3≡b(mod2),但此时可得2≡b2-(x+3)2≡0(mod4)。矛盾。

当d=3时,从(2)可知

从(5)可得

当d=29时,从(2)可知

从(7)可得

当2|a时,从(8)可知3a2+1≡b≡1(mod2),可得1≡b2≡3(3a2+1)2+2a4≡3(mod8),矛盾。

当d=87时,从(2)可知

从(9)可得

将(11)代入(10)可得

设l=(b+36c2+1,b-36c2-1)。因为从上文可知36c2+1和b都是奇数,所以2|l。如果l/2>1,则l/2必有素因数p。由于l|2b且l|2(36c2+1),故从(11)可知p是适合p|b,p|36c2+1以及l|96c4的奇素数。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,故从(12)可得

以下按(14)给出的4种情况进行讨论。

当t=2时,从(13)可知

当t=6时,从(13)可知

当t=16时,从(13)可知

从(17)式可得

由(18)和mod29得3(f2-6g2)2≡1(mod29),但这与矛盾。

当t=48时,从(13)可知

从(19)中第二个等式可得

由引理1知上式无解。证完。

[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]吴华明.椭圆曲线y2=x3+27x-62的整数点[J].数学学报(中文版),2010,53(1):205-208.

[6]管训贵.椭圆曲线y2=x3+(p-4)x-2p的整数点[J].数学进展,2014,43(4):521-526.

[7]Cohn JH E.The diophantine equation y2=Dx4+1(Ⅲ)[J].Math.Scand,1987,42:180-188.

[责任编辑 毕 伟]

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

李亚卓(1979—),女,陕西蒲城人,陕西学前师范学院编辑。

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