■書ききれなかった数の話(その14)

  f(x,y)=3x^2+6xy−5y^2

  f(1,0)=3

  f(0,1)=−5

  f(1,1)=4

の場合,トポグラフの左岸には

  −5,−8,−24,−29,−53,−60,−69,−92,−101,・・・

右岸には

  3,4,19,40,43,67,75,110,115,120,・・・

が並ぶ.

 これらトポグラフに現れる数に平方数を掛けると,この2次形式のとる値をすべて得ることができる.したがって,

  3x^2+6xy−5y^2=7

  3x^2+6xy−5y^2=−100

などは整数の範囲では解をもたないことがわかる.

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 ところで,2元2次形式,f(x,y)=3x^2+6xy−5y^2において,

  f(x,y)=3x^2+6xy−5y^2=3(x+y)^2−8y^2

であるから,正の値と負の値の両方を取り得る.

 それでは,0を表現することはできるだろうか?

 結論を先にいうと

  |a h|=ab−h^2

  |h b|

が負ではあるが,平方数を−1倍したものでないとき,0を表現しない.

 判別式を用いず,

  f(x,y)=3x^2+6xy−5y^2=3(x+y)^2−8y^2

から,直接,0を表現しないことがわかるだろうか?

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