■y^2=x^3−aの整数解(その9)
y^3=x^2+4=(x+2i)(x−2i)において,もし右辺が通常の整数と同様に振る舞うと考えて,公約素数をもたないと仮定してみる.すなわち,gcd{(x+2i),(x−2i}=1
そうすれば,それらの積がy^3であるから,(x+2i)は立方数である.
(x+2i)=(a+2bi)^3
gcd{(x+2i),(x−2i)}=1
となるだろうか?
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|a+2bi|^2=a^2+4b^2=1ならばa=±1,b=0に限られるから,a+2bii=±1
よって,y^3=x^2+4のときに(x+2i),(x−2i)の公約数のノルムが1になることを示せば十分である.
y^3=0,1,3 (mod4)
x^2=0,1 (mod4)
x^2+4=0,1 (mod4)
したがって,y^3=x^2+2が成り立つためには
x^2=0,1 (mod4)
すなわち,xは奇数に限らない.→(x+2i),(x−2i)のノルムx^2+4は奇数に限らない.
(x+2i),(x−2i)の約数はそれらの和4iの約数でもあり,4iのノルムは16である.一方,(x+2i),(x−2i)のノルムx^2+4は奇数に限らないから,16とx^2+4の最大公約数は1とはならない.
したがって,(x+2i)=(a+2bi)^3になるとは限らないのである.これがx^2=4は何処かへ消え失せた原因である.
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