■ありやなしや(その48)
[補]2次形式f(x,y)=ax^2+bxy+cy^2の判別式
D=b^2−4ac
が0のとき、f(x,y)=e(gx+hy)^2と書ける。
平方数のとき、f(x,y)=e(gx+hy)(g'x+h'y)と書ける。
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行列[α,β]
[γ,δ]、αδ-βγ=1に対して
g(x,y)=f(αx+βy、γx+δy )
となるとき、f(x,y)はg(x,y)と同値であるという
例えば、f(x,y)=x^2+y^2と
g(x,y)=(2x+3y)^2+(x+2y)^2=5x^2+16xy+13y^2
は同値であるから、
5x^2+16xy+13y^2=nが整数解をもつための必要十分条件は、nを割るすべての素数pでp≠3 (mod4)となることである
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f(x,y)=ax^2+bxy+cy^2=nが定める図形は
D<0→楕円、解は高々有限個
D>0→双曲線、解は無限個
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