■ある不定方程式(その15)

  D=b^2−24ac

とすると

f(x,y)=x^2+5y^2の判別式D=−20

g(x,y)=2x^2+2xy+3y^2の判別式D=−20

しかし、

f(x,y)=x^2+5y^2=1は解(1,0)をもつのに対し

g(x,y)=2x^2+2xy+3y^2=1は

2g(x,y)=(2x+y)^2+5y^2=2となるので、解をもたないことがわかる。

一方、

f(x,y)=x^2+5y^2=3は解をもたないのに対し

g(x,y)=2x^2+2xy+3y^2=3は解(0,1)をもつ

===================================

ここで、

与えられた判別式Dをもち、かつ、|b|≦|a|≦|c|を満たす

ax^2+bxy+cy^2の同値類がどれくらいあるかが問題となる。

D=−20の簡約2元2次形式は

f(x,y)=x^2+5y^2

g(x,y)=2x^2+2xy+3y^2

h(x,y)=2x^2−2xy+3y^2

で尽くされる。

===================================