zuijianqiugen 发表于 2014-5-7 00:20:34

关于三次方程的有理根问题

证明:当a、b为正整数时,三次方程x3=3ab(2x+a+b)不存在有理根。

mathe 发表于 2014-5-7 06:56:28

容易看出有理根为整数根,故可以将问题归结为丢番图方程
\(x^3=3yz(2x+y+z)\)

由于方程为齐次式,可以假定 \(\gcd(x,y,z)=1\).

mathe 发表于 2014-5-7 11:56:01

然后y的任意一个素因子p必然也是x的素因子但是不是z的,得出y,z除因子3素因子次数都是3的倍数

mathe 发表于 2014-5-7 12:49:25

前面分析应该很难解决
这个是椭圆曲线,
\((\frac{x}{b})^3=6\frac{a}{b}\frac{x}{b}+3(\frac{a}{b})^2+3\frac{a}{b}\)
让\(X=3\frac{x}{b},Y=9\frac{a}{b}\)
得出\(X^3=6XY+Y^2+9Y\)其Torsion子群只有三个元(0,0),(0,-9),和无穷远点。所以相当于需要证明这条椭圆曲线只有这三个有理点。

zuijianqiugen 发表于 2014-5-7 13:21:20

mathe 发表于 2014-5-7 12:49
前面分析应该很难解决
这个是椭圆曲线,
\((\frac{x}{b})^3=6\frac{a}{b}\frac{x}{b}+3(\frac{a}{b})^2+3 ...

(1)在细心审查中,发现自己的证法有一个小小的逻辑错误,看来是泡汤了
(2)mathe版主对此题联想到椭圆曲线,看来此题太复杂了。

zuijianqiugen 发表于 2014-5-7 13:37:57

mathe 发表于 2014-5-7 12:49
前面分析应该很难解决
这个是椭圆曲线,
\((\frac{x}{b})^3=6\frac{a}{b}\frac{x}{b}+3(\frac{a}{b})^2+3 ...

寄予mathe版主以厚望,看能否证明这条椭圆曲线只有这三个有理点?

mathe 发表于 2014-5-7 14:26:18

椭圆曲线的有理解群的计算并没有固定的方法,对于本题,我们可以继续替换
$U=4(X+3),V=8Y+24X+36$
得到曲线
$V^2=U^3-432$
通过链接http://www.staff.science.uu.nl/~corne102/elliptic-curves/computerclass.shtml
可以看出这个同$x^3+y^3=z^3$问题等价

mathe 发表于 2014-5-7 14:34:24

对于丢番图方程$x^3+y^3-z^3=0$
我们可以设$x/z=(36+V)/(6U),y/z=(36-V)/(6U)$
代入简化就可以得到$V^2=U^3-432$
由此问题就简化到$x^3+y^3-z^3=0$的整数解问题,它只能x,y,z中存在一个0
对应U=0或V=36或V=-36

zuijianqiugen 发表于 2014-5-7 14:54:51

mathe 发表于 2014-5-7 14:34
对于丢番图方程$x^3+y^3-z^3=0$
我们可以设$x/z=(36+V)/(6U),y/z=(36-V)/(6U)$
代入简化就可以得到$V^2=U ...

(1)看来此题与n=3的费马定理等价;
(2)n=4的费马定理之代数证明已得之。参见:http://zuijianqiugen.blog.163.com/blog/static/126524062201301822320741/
(3)问题在于是否有n=3的费马定理之代数证明?
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