解法:怀尔斯利用泰勒–怀尔斯方法给出的模性证明(1994年)
第 3/11 步:弗雷曲线为何奇特:半稳定性与判别式奇素数部分的 2p 次幂 通俗地说弗雷曲线的根是 0,ap,−bp。根的两两差包含 ap、bp 和 cp,所以三次多项式的根判别式是 2p 次幂。椭圆曲线的判别式则是 ΔE=16(abc)2p:其奇素数部分具有特殊的 2p 次幂形式,不能忽略因子 16。
详细分析对于 y2=(x−r1)(x−r2)(x−r3),根判别式为 disc=∏i<j(ri−rj)2。代入根 0,ap,−bp 并使用 ap+bp=cp,得到 disc=(abc)2p。椭圆曲线判别式还包含模型因子:ΔE=16(abc)2p。因此奇素数部分是 2p 次幂,但这里写出的椭圆曲线判别式整体并不严格是一个 2p 次幂。若 q∤ΔE,则模 q 的约化光滑;在弗雷曲线论证中导子为 N=rad(abc)。
本步骤中的术语- 判别式 Δ
- 对于 y2=(x−r1)(x−r2)(x−r3),量 Δ=(r1−r2)2(r1−r3)2(r2−r3)2。当且仅当三个根互异时它非零,其素因子正是曲线发生退化的素数。
- 半稳定椭圆曲线
- 在每个素数 q 处都只有好约化(光滑)或乘法约化(仅有两根重合,绝无三根同时重合)的 Q 上椭圆曲线。等价地说,它的导子 N 是无平方因子的(Wiles 1995, 第448页)。
- 导子 N
- 编码椭圆曲线发生坏约化的素数及其退化严重程度的正整数。对于半稳定曲线,N 就是所有坏约化素数的乘积。
本步骤用到的知识