通俗地说这里有一个简单却强大的事实:一个既约的非零有理数 p/q 满足 ∣p/q∣≥1/q——除非分母极其巨大,否则它不可能任意接近零。代数数遵循一个类似但稍微复杂一些的规则:一个非零代数整数的绝对值,与它所有“共轭”(其极小多项式的其他根)的绝对值相乘,其绝对值必须至少为 1,因为这个乘积总是一个非零的普通整数。
我们的数 Φ(s)(0)(在通分掉一个显式、可控的分母之后)恰好就是这样一个代数整数,由 α,β,γ 与 G 的系数构造而成。用与之前相同的增长估计来限制其共轭元素的大小,可以证明它不可能小于 e−CL(对某个显式常数 C),一旦 L 很大,这(在绝对值上)比上一步的上界 e−cLlogL 大得多。
设 η 是域 K(满足 [K:Q]=D)中的非零代数数,d 是使 η 变为代数整数 dη 的“分母”(一个正整数),那么在所有嵌入 σ:K↪C 上 ∣σ(dη)∣ 之积是一个非零的普通整数,因而绝对值 ≥1;把给出 η 本身的那个嵌入单独分离出来,便得到 ∣η∣≥d−1∏σ=id∣σ(η)∣−1——这正是 ∣p/q∣≥1/q 的代数类比(Siu,关于“大小”的讨论;这是超越数论中的标准做法,例如 Lang 的《超越数导论》)。
这里 η=Φ(s)(0)/s!,是关于 α,β,γ∈K 与 G 的系数的一个显式多项式表达式,其分母可用第3步中同样的导数大小估计来限定(∥Dλ(fjgk)∥≤(2J+L)LC2J+L,因此分母大小 ≲L)。要限制每个共轭 ∣σ(η)∣,需要估计把 σ 应用到整个构造上的结果——这用到同样的导数增长界,现在对 K 的所有嵌入一致地应用,给出 ∣σ(η)∣≲eC1L,其中 C1 是依赖于 [K:Q] 以及 α,β,γ 高度的显式常数。
综合起来,∣η∣=∣Φ(s)(0)∣/s!≥e−C2L 对某个显式的 C2(吸收了分母大小与所有共轭界)成立,于是 log∣Φ(s)(0)∣≥−C2L−log(s!)≥−C3LlogL 本身还太弱,但直接(不含 logs! 项,该项解析一侧已经计入)与第5步的 log∣Φ(s)(0)∣≲−cLlogL 相比较,就会发现:由于 LlogL 的增长严格快于 L,当 L 足够大时,代数下界 −C2L 最终会超过解析上界 −cLlogL——这是一个真正的数值矛盾。