MathLabs
Định lýĐã chứng minh

Tiêu chuẩn biệt thức cho tính không suy biến

Phát biểu

Đường cong E:y2=x3+ax+bE: y^2 = x^3+ax+b không suy biến khi và chỉ khi biệt thức Δ=−16(4a3+27b2)\Delta = -16(4a^3+27b^2) khác không, điều này xảy ra khi và chỉ khi đa thức bậc ba x3+ax+bx^3+ax+b có ba nghiệm phân biệt (trên một bao đóng đại số).

Vì sao đúng?

Một điểm (x0,0)(x_0, 0) nơi đa thức bậc ba có nghiệm bội chính là nơi đường cong bị thắt lại thành mũi nhọn hoặc tự cắt chính nó, vì hướng tiếp tuyến ở đó trở nên không xác định — đúng là khiếm khuyết hình học sẽ phá vỡ luật nhóm dây cung-tiếp tuyến.

Phác thảo chứng minh

Điểm (x0,y0)(x_0,y_0) là điểm suy biến khi và chỉ khi đồng thời F=y2−x3−ax−b=0F=y^2-x^3-ax-b=0, ∂F/∂y=2y0=0\partial F/\partial y = 2y_0 = 0, và ∂F/∂x=−3x02−a=0\partial F/\partial x = -3x_0^2-a=0. Phương trình thứ hai buộc y0=0y_0=0, nên x0x_0 phải là nghiệm của x3+ax+bx^3+ax+b; phương trình thứ ba buộc 3x02+a=03x_0^2+a=0, tức x0x_0 cũng là nghiệm của đạo hàm 3x2+a3x^2+a. Một đa thức và đạo hàm của nó có chung nghiệm chính xác tại một nghiệm bội của đa thức đó, nên EE suy biến khi và chỉ khi x3+ax+bx^3+ax+b có nghiệm bội. Biệt thức cổ điển của đa thức bậc ba khuyết x3+ax+bx^3+ax+b là −4a3−27b2-4a^3-27b^2, triệt tiêu đúng khi đa thức bậc ba có nghiệm bội; nhân với hằng số chuẩn hóa −16-16 cho Δ=−16(4a3+27b2)\Delta = -16(4a^3+27b^2), vậy EE không suy biến khi và chỉ khi Δ≠0\Delta \neq 0.

Chủ đề chứa định lý này

Chứng minh từng bước

Chưa có chứng minh từng bước cho định lý này.

Tài liệu tham khảo

  1. Joseph H. Silverman (2009). The Arithmetic of Elliptic Curves · DOI:10.1007/978-0-387-09494-6
  2. Andrew Wiles (1995). Modular elliptic curves and Fermat's Last Theorem · DOI:10.2307/2118559
  3. Andrew Wiles / Clay Mathematics Institute (2000). The Birch and Swinnerton-Dyer Conjecture (official Millennium Problem description)
  4. Wouter Castryck, Thomas Decru (2022). An efficient key recovery attack on SIDH