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x^3+y^3=z^3の非自明解がある2次体

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10年前に考えた問題
2次体Q(d)ではx3+y3=z3を考えると自明でない解があったりするが、そのような2次体はどう特徴づけられるか
https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q13144522878

|d|1(mod3) では解が無い傾向があったがさらに調べるとd=31d=43では解があった。(オンライン整数列大辞典 A383047 A383048
Q(31)Q(129)の類数が3の倍数であることが関係するようだ。

一方、|d|2(mod3) では解が有る傾向で、これは次の文献内で示されているようであった(理解はしていない)


先行研究は散在して(当時のリサーチ力不足)特に
M. Jones and J. Rouse, Solutions of the cubic Fermat equation in quadratic fields.
を参考にした。( arXiv版 ではTheorem 1.に一箇所2y4という項があり、2y2の誤植のようだ。)

Q(d)で解を持つこととQ(3d)で解を持つことは同値であり、dの符号を正か負に限って記述すれば良く、以下の記述があるらしい:

dを平方因子を持たない正の整数とする。Q(d)x3+y3=z3が非自明解を持つ条件はdY2=X3432の階数が正であることに帰着され、その階数が正ならば
d0(mod3)が正のときは
x2+y2+7z2+xz=dx2+2y2+4z2+xy+yz=dの整数解の個数が等しい
d0(mod3)が正のときは
x2+3y2+27z2=d/33x2+4y2+7z22yz=d/3の解の個数が等しい
・BSD予想の成立を仮定すれば逆も成り立つ

類次して、合同数の話題でも、こうやって二次形式の整数解の個数で記述できることを以前tsujimotterさんが解説していた
https://tsujimotter.hatenablog.com/entry/congruence_number_and_modular_forms
合同数では、Y2=X3n2Xの階数が正である条件を経由していて、今回はそれと同様の仕組みのようだ

投稿日:18日前
更新日:18日前
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aerile_re
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