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Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung Michael Stoll Universit¨ at Bayreuth Verleihung der Ehrendoktorw¨ urde an Gerhard Frey Universit¨ at des Saarlandes, Saarbr¨ ucken 25. Juli 2014
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Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Aug 20, 2018

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Page 1: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Frey-Kurven

und die verallgemeinerte

Fermatsche Gleichung

Michael StollUniversitat Bayreuth

Verleihung der Ehrendoktorwurde an Gerhard FreyUniversitat des Saarlandes, Saarbrucken

25. Juli 2014

Page 2: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Gerhard Frey und die Fermatsche Gleichung

Wahrend seiner Saarbrucker Zeit

fand Gerhard Frey Mitte der 1980er Jahre

einen Zusammenhang

zwischen der Fermatschen Gleichung

an + bn = cn

und Vermutungen uber elliptische Kurven

E : y2 = x3 +Ax+ B .

Dies war ein entscheidender Schritt

fur den Beweis der Fermatschen Vermutung.

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Gerhard Frey und die Fermatsche Gleichung

Wahrend seiner Saarbrucker Zeit

fand Gerhard Frey Mitte der 1980er Jahre

einen Zusammenhang

zwischen der Fermatschen Gleichung

an + bn = cn

und Vermutungen uber elliptische Kurven

E : y2 = x3 +Ax+ B .

Dies war ein entscheidender Schritt

fur den Beweis der Fermatschen Vermutung.

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Gerhard Frey und die Fermatsche Gleichung

Wahrend seiner Saarbrucker Zeit

fand Gerhard Frey Mitte der 1980er Jahre

einen Zusammenhang

zwischen der Fermatschen Gleichung

an + bn = cn

und Vermutungen uber elliptische Kurven

E : y2 = x3 +Ax+ B .

Dies war ein entscheidender Schritt

fur den Beweis der Fermatschen Vermutung.

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Die Behauptung von Fermat

Pierre de Fermat (1601–1665)

im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Cubum autem in duos cubos,

aut quadratoquadratum in duos quadratoquadratos

et generaliter nullam in infinitum ultra quadratum potestatem

in duos eiusdem nominis fas est dividere,

cuius rei demonstrationem mirabilem sane detexi.

Hanc marginis exiguitas non caperet:

an + bn 6= cn fur a, b, c ∈ Z>0, n > 2.

Heute besteht weitgehend Konsens,

dass Fermat keinen allgemeinen Beweis hatte (außer fur n = 3(?) und 4).

Wesentliche Fortschritte erst durch Ernst Eduard Kummer ∼1850:

Die Aussage stimmt fur alle (schwach)”

regularen“ Primzahl-Exponenten.

Bis 1980er Jahre: Numerische Kriterien liefern Gultigkeit fur n ≤ 4 000 000.

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Die Behauptung von Fermat

Pierre de Fermat (1601–1665)

im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Cubum autem in duos cubos,

aut quadratoquadratum in duos quadratoquadratos

et generaliter nullam in infinitum ultra quadratum potestatem

in duos eiusdem nominis fas est dividere,

cuius rei demonstrationem mirabilem sane detexi.

Hanc marginis exiguitas non caperet:

an + bn 6= cn fur a, b, c ∈ Z>0, n > 2.

Heute besteht weitgehend Konsens,

dass Fermat keinen allgemeinen Beweis hatte (außer fur n = 3(?) und 4).

Wesentliche Fortschritte erst durch Ernst Eduard Kummer ∼1850:

Die Aussage stimmt fur alle (schwach)”

regularen“ Primzahl-Exponenten.

Bis 1980er Jahre: Numerische Kriterien liefern Gultigkeit fur n ≤ 4 000 000.

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Die Behauptung von Fermat

Pierre de Fermat (1601–1665)

im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Cubum autem in duos cubos,

aut quadratoquadratum in duos quadratoquadratos

et generaliter nullam in infinitum ultra quadratum potestatem

in duos eiusdem nominis fas est dividere,

cuius rei demonstrationem mirabilem sane detexi.

Hanc marginis exiguitas non caperet.

an + bn 6= cn fur a, b, c ∈ Z>0, n > 2.

Heute besteht weitgehend Konsens,

dass Fermat keinen allgemeinen Beweis hatte (außer fur n = 3(?) und 4).

Wesentliche Fortschritte erst durch Ernst Eduard Kummer ∼1850:

Die Aussage stimmt fur alle (schwach)”

regularen“ Primzahl-Exponenten.

Bis 1980er Jahre: Numerische Kriterien liefern Gultigkeit fur n ≤ 4 000 000.

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Die Behauptung von Fermat

Pierre de Fermat (1601–1665)

im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Cubum autem in duos cubos,

aut quadratoquadratum in duos quadratoquadratos

et generaliter nullam in infinitum ultra quadratum potestatem

in duos eiusdem nominis fas est dividere,

cuius rei demonstrationem mirabilem sane detexi.

Hanc marginis exiguitas non caperet:

an + bn 6= cn fur a, b, c ∈ Z>0, n > 2.

Heute besteht weitgehend Konsens,

dass Fermat keinen allgemeinen Beweis hatte (außer fur n = 3(?) und 4).

Wesentliche Fortschritte erst durch Ernst Eduard Kummer ∼1850:

Die Aussage stimmt fur alle (schwach)”

regularen“ Primzahl-Exponenten.

Bis 1980er Jahre: Numerische Kriterien liefern Gultigkeit fur n ≤ 4 000 000.

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Die Behauptung von Fermat

Pierre de Fermat (1601–1665)

im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Cubum autem in duos cubos,

aut quadratoquadratum in duos quadratoquadratos

et generaliter nullam in infinitum ultra quadratum potestatem

in duos eiusdem nominis fas est dividere,

cuius rei demonstrationem mirabilem sane detexi.

Hanc marginis exiguitas non caperet:

an + bn 6= cn fur a, b, c ∈ Z>0, n > 2.

Heute besteht weitgehend Konsens,

dass Fermat keinen allgemeinen Beweis hatte (außer fur n = 3(?) und 4).

Wesentliche Fortschritte erst durch Ernst Eduard Kummer ∼1850:

Die Aussage stimmt fur alle (schwach)”

regularen“ Primzahl-Exponenten.

Bis 1980er Jahre: Numerische Kriterien liefern Gultigkeit fur n ≤ 4 000 000.

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Die Behauptung von Fermat

Pierre de Fermat (1601–1665)

im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Cubum autem in duos cubos,

aut quadratoquadratum in duos quadratoquadratos

et generaliter nullam in infinitum ultra quadratum potestatem

in duos eiusdem nominis fas est dividere,

cuius rei demonstrationem mirabilem sane detexi.

Hanc marginis exiguitas non caperet:

an + bn 6= cn fur a, b, c ∈ Z>0, n > 2.

Heute besteht weitgehend Konsens,

dass Fermat keinen allgemeinen Beweis hatte (außer fur n = 3(?) und 4).

Wesentliche Fortschritte erst durch Ernst Eduard Kummer ∼1850:

Die Aussage stimmt fur alle (schwach)”

regularen“ Primzahl-Exponenten.

Bis 1980er Jahre: Numerische Kriterien liefern Gultigkeit fur n ≤ 4 000 000.

Page 11: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Die Behauptung von Fermat

Pierre de Fermat (1601–1665)

im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Cubum autem in duos cubos,

aut quadratoquadratum in duos quadratoquadratos

et generaliter nullam in infinitum ultra quadratum potestatem

in duos eiusdem nominis fas est dividere,

cuius rei demonstrationem mirabilem sane detexi.

Hanc marginis exiguitas non caperet:

an + bn 6= cn fur a, b, c ∈ Z>0, n > 2.

Heute besteht weitgehend Konsens,

dass Fermat keinen allgemeinen Beweis hatte (außer fur n = 3(?) und 4).

Wesentliche Fortschritte erst durch Ernst Eduard Kummer ∼1850:

Die Aussage stimmt fur alle (schwach)”

regularen“ Primzahl-Exponenten.

Bis 1980er Jahre: Numerische Kriterien liefern Gultigkeit fur n ≤ 4 000 000.

Page 12: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Die ursprungliche Frey-Kurve

Wir konnen annehmen, dass n = ` ≥ 5 eine Primzahl ist.

Sei (a, b, c) ∈ Z3 eine nichttriviale Losung (abc 6= 0) der Gleichung

a` + b` = c`

mit (o.E.) a, b, c teilerfremd, a gerade und b ≡ 1 mod 4.

Frey betrachtet nun die elliptische Kurve

Ea,b,c : y2 = x(x− a`)(x+ b`) .

Diese Kurve musste dermaßen ungewohnliche Eigenschaften haben,

dass sie nicht existieren sollte:

Ea,b,c kann nicht modular sein

im Widerspruch zu einer Vermutung von Taniyama und Shimura.

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Die ursprungliche Frey-Kurve

Wir konnen annehmen, dass n = ` ≥ 5 eine Primzahl ist.

Sei (a, b, c) ∈ Z3 eine nichttriviale Losung (abc 6= 0) der Gleichung

a` + b` = c`

mit (o.E.) a, b, c teilerfremd, a gerade und b ≡ 1 mod 4.

Frey betrachtet nun die elliptische Kurve

Ea,b,c : y2 = x(x− a`)(x+ b`) .

Diese Kurve musste dermaßen ungewohnliche Eigenschaften haben,

dass sie nicht existieren sollte:

Ea,b,c kann nicht modular sein

im Widerspruch zu einer Vermutung von Taniyama und Shimura.

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Die ursprungliche Frey-Kurve

Wir konnen annehmen, dass n = ` ≥ 5 eine Primzahl ist.

Sei (a, b, c) ∈ Z3 eine nichttriviale Losung (abc 6= 0) der Gleichung

a` + b` = c`

mit (o.E.) a, b, c teilerfremd, a gerade und b ≡ 1 mod 4.

Frey betrachtet nun die elliptische Kurve

Ea,b,c : y2 = x(x− a`)(x+ b`) .

Diese Kurve musste dermaßen ungewohnliche Eigenschaften haben,

dass sie nicht existieren sollte:

Ea,b,c kann nicht modular sein

im Widerspruch zu einer Vermutung von Taniyama und Shimura.

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Die ursprungliche Frey-Kurve

Wir konnen annehmen, dass n = ` ≥ 5 eine Primzahl ist.

Sei (a, b, c) ∈ Z3 eine nichttriviale Losung (abc 6= 0) der Gleichung

a` + b` = c`

mit (o.E.) a, b, c teilerfremd, a gerade und b ≡ 1 mod 4.

Frey betrachtet nun die elliptische Kurve

Ea,b,c : y2 = x(x− a`)(x+ b`) .

Diese Kurve musste dermaßen ungewohnliche Eigenschaften haben,

dass sie nicht existieren sollte:

Ea,b,c kann nicht modular sein

im Widerspruch zu einer Vermutung von Taniyama und Shimura.

Page 16: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Die ursprungliche Frey-Kurve

Wir konnen annehmen, dass n = ` ≥ 5 eine Primzahl ist.

Sei (a, b, c) ∈ Z3 eine nichttriviale Losung (abc 6= 0) der Gleichung

a` + b` = c`

mit (o.E.) a, b, c teilerfremd, a gerade und b ≡ 1 mod 4.

Frey betrachtet nun die elliptische Kurve

Ea,b,c : y2 = x(x− a`)(x+ b`) .

Diese Kurve musste dermaßen ungewohnliche Eigenschaften haben,

dass sie nicht existieren sollte:

Ea,b,c kann nicht modular sein

im Widerspruch zu einer Vermutung von Taniyama und Shimura.

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Die ursprungliche Frey-Kurve

Wir konnen annehmen, dass n = ` ≥ 5 eine Primzahl ist.

Sei (a, b, c) ∈ Z3 eine nichttriviale Losung (abc 6= 0) der Gleichung

a` + b` = c`

mit (o.E.) a, b, c teilerfremd, a gerade und b ≡ 1 mod 4.

Frey betrachtet nun die elliptische Kurve

Ea,b,c : y2 = x(x− a`)(x+ b`) .

Diese Kurve musste dermaßen ungewohnliche Eigenschaften haben,

dass sie nicht existieren sollte:

Ea,b,c kann nicht modular sein

im Widerspruch zu einer Vermutung von Taniyama und Shimura.

Page 18: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Elliptische Kurven: Definition

Eine Elliptische Kurve E uber Q ist gegeben

durch eine Gleichung

E : y2 = f(x) = x3 + rx2 + sx+ t

mit r, s, t ∈ Zund f ohne mehrfache Nullstellen.

Ihre Punkte sind Paare (ξ, η) mit η2 = f(ξ)

und ein”

Punkt im Unendlichen“ O.

Rechts sieht man die reellen Punkte

der elliptischen Kurve y2 = x3 − x.

E : y2 = x3 − x

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Elliptische Kurven: Definition

Eine Elliptische Kurve E uber Q ist gegeben

durch eine Gleichung

E : y2 = f(x) = x3 + rx2 + sx+ t

mit r, s, t ∈ Zund f ohne mehrfache Nullstellen.

Ihre Punkte sind Paare (ξ, η) mit η2 = f(ξ)

und ein”

Punkt im Unendlichen“ O.

Rechts sieht man die reellen Punkte

der elliptischen Kurve y2 = x3 − x.

E : y2 = x3 − x

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Elliptische Kurven: Definition

Eine Elliptische Kurve E uber Q ist gegeben

durch eine Gleichung

E : y2 = f(x) = x3 + rx2 + sx+ t

mit r, s, t ∈ Zund f ohne mehrfache Nullstellen.

Ihre Punkte sind Paare (ξ, η) mit η2 = f(ξ)

und ein”

Punkt im Unendlichen“ O.

Rechts sieht man die reellen Punkte

der elliptischen Kurve y2 = x3 − x.

E : y2 = x3 − x

Page 21: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Elliptische Kurven: Definition

Eine Elliptische Kurve E uber Q ist gegeben

durch eine Gleichung

E : y2 = f(x) = x3 + rx2 + sx+ t

mit r, s, t ∈ Zund f ohne mehrfache Nullstellen.

Ihre Punkte sind Paare (ξ, η) mit η2 = f(ξ)

und ein”

Punkt im Unendlichen“ O.

Rechts sieht man die reellen Punkte

der elliptischen Kurve y2 = x3 − x.

x-1 0 1 2 3

y

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

E : y2 = x3 − x

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Elliptische Kurven: Gruppenstruktur

Die Punkte einer elliptischen Kurve

bilden eine abelsche Gruppe

mit dem Punkt O als Nullelement.

Die Summe zweier Punkte P und Q

erhalt man,

indem man eine Gerade durch P und Q legt

und den dritten Schnittpunkt mit E

an der x-Achse spiegelt.

Die Punkte P mit ` · P = O

bilden eine Untergruppe E[`] ∼= Z/`Z× Z/`Z.

x-1 0 1 2 3

y

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

E : y2 = x3 − x

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Elliptische Kurven: Gruppenstruktur

Die Punkte einer elliptischen Kurve

bilden eine abelsche Gruppe

mit dem Punkt O als Nullelement.

Die Summe zweier Punkte P und Q

erhalt man,

indem man eine Gerade durch P und Q legt

und den dritten Schnittpunkt mit E

an der x-Achse spiegelt.

Die Punkte P mit ` · P = O

bilden eine Untergruppe E[`] ∼= Z/`Z× Z/`Z.

x-1 0 1 2 3

y

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

E : y2 = x3 − x

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Elliptische Kurven: Gruppenstruktur

Die Punkte einer elliptischen Kurve

bilden eine abelsche Gruppe

mit dem Punkt O als Nullelement.

Die Summe zweier Punkte P und Q

erhalt man,

indem man eine Gerade durch P und Q legt

und den dritten Schnittpunkt mit E

an der x-Achse spiegelt.

Die Punkte P mit ` · P = O

bilden eine Untergruppe E[`] ∼= Z/`Z× Z/`Z.

x-1 0 1 2 3

y

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

PQ

E : y2 = x3 − x

Page 25: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Elliptische Kurven: Gruppenstruktur

Die Punkte einer elliptischen Kurve

bilden eine abelsche Gruppe

mit dem Punkt O als Nullelement.

Die Summe zweier Punkte P und Q

erhalt man,

indem man eine Gerade durch P und Q legt

und den dritten Schnittpunkt mit E

an der x-Achse spiegelt.

Die Punkte P mit ` · P = O

bilden eine Untergruppe E[`] ∼= Z/`Z× Z/`Z.

x-1 0 1 2 3

y

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

PQ

E : y2 = x3 − x

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Elliptische Kurven: Gruppenstruktur

Die Punkte einer elliptischen Kurve

bilden eine abelsche Gruppe

mit dem Punkt O als Nullelement.

Die Summe zweier Punkte P und Q

erhalt man,

indem man eine Gerade durch P und Q legt

und den dritten Schnittpunkt mit E

an der x-Achse spiegelt.

Die Punkte P mit ` · P = O

bilden eine Untergruppe E[`] ∼= Z/`Z× Z/`Z.

x-1 0 1 2 3

y

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

PQ

P + Q

E : y2 = x3 − x

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Elliptische Kurven: Gruppenstruktur

Die Punkte einer elliptischen Kurve

bilden eine abelsche Gruppe

mit dem Punkt O als Nullelement.

Die Summe zweier Punkte P und Q

erhalt man,

indem man eine Gerade durch P und Q legt

und den dritten Schnittpunkt mit E

an der x-Achse spiegelt.

Die Punkte P mit ` · P = O

bilden eine Untergruppe E[`] ∼= Z/`Z× Z/`Z.

x-1 0 1 2 3

y

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

PQ

P + Q

E : y2 = x3 − x

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Elliptische Kurven: Reduktion modulo p

Da die Koeffizienten von f(x) ganze Zahlen sind,

kann man die Gleichung y2 = f(x) auch modulo p betrachten.

Dabei ist p eine Primzahl.

Wenn p die Diskriminante von f nicht teilt (”

gute Reduktion“),

dann erhalt man eine elliptische Kurve uber dem endlichen Korper Fp.

Jede elliptische Kurve E hat zwei Invarianten,

die die”

schlechte Reduktion“ messen:

• Die minimale Diskriminante ∆E ( ≈ disc(f)) und

• den Fuhrer NE.

Fur die Frey-Kurve Ea,b,c gilt

∆Ea,b,c = 2−8(abc)2` und NEa,b,c =

∏p|abc

p .

Page 29: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Elliptische Kurven: Reduktion modulo p

Da die Koeffizienten von f(x) ganze Zahlen sind,

kann man die Gleichung y2 = f(x) auch modulo p betrachten.

Dabei ist p eine Primzahl.

Wenn p die Diskriminante von f nicht teilt (”

gute Reduktion“),

dann erhalt man eine elliptische Kurve uber dem endlichen Korper Fp.

Jede elliptische Kurve E hat zwei Invarianten,

die die”

schlechte Reduktion“ messen:

• Die minimale Diskriminante ∆E ( ≈ disc(f)) und

• den Fuhrer NE.

Fur die Frey-Kurve Ea,b,c gilt

∆Ea,b,c = 2−8(abc)2` und NEa,b,c =

∏p|abc

p .

Page 30: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Elliptische Kurven: Reduktion modulo p

Da die Koeffizienten von f(x) ganze Zahlen sind,

kann man die Gleichung y2 = f(x) auch modulo p betrachten.

Dabei ist p eine Primzahl.

Wenn p die Diskriminante von f nicht teilt (”

gute Reduktion“),

dann erhalt man eine elliptische Kurve uber dem endlichen Korper Fp.

Jede elliptische Kurve E hat zwei Invarianten,

die die”

schlechte Reduktion“ messen:

• Die minimale Diskriminante ∆E ( ≈ disc(f)) und

• den Fuhrer NE.

Fur die Frey-Kurve Ea,b,c gilt

∆Ea,b,c = 2−8(abc)2` und NEa,b,c =

∏p|abc

p .

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Elliptische Kurven: Reduktion modulo p

Da die Koeffizienten von f(x) ganze Zahlen sind,

kann man die Gleichung y2 = f(x) auch modulo p betrachten.

Dabei ist p eine Primzahl.

Wenn p die Diskriminante von f nicht teilt (”

gute Reduktion“),

dann erhalt man eine elliptische Kurve uber dem endlichen Korper Fp.

Jede elliptische Kurve E hat zwei Invarianten,

die die”

schlechte Reduktion“ messen:

• Die minimale Diskriminante ∆E ( ≈ disc(f)) und

• den Fuhrer NE.

Fur die Frey-Kurve Ea,b,c gilt

∆Ea,b,c = 2−8(abc)2` und NEa,b,c =

∏p|abc

p .

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Elliptische Kurven: Modularitat

Unabhangig davon, ob E gute oder schlechte Reduktion bei p hat,

konnen wir die Fp-Punkte auf der reduzierten Kurve E(p) zahlen.

Wir setzen ap(E) = p+ 1− #E(p)(Fp) .

(Hasse hat gezeigt, dass |ap| ≤ 2√p ist.)

Damit definiert man die L-Reihe von E als

L(E, s) =∏

p schlecht

1

1− app−s

∏p gut

1

1− app−s + p1−2s=

∑n≥1

an

ns

und eine holomorphe Funktion

fE(z) =∑n≥1

anqn mit q = e2πiz

auf der oberen Halbebene H = {z ∈ C | Im(z) > 0}.

E heißt modular, wenn fE eine Modulform (vom Level NE) ist.

Page 33: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Elliptische Kurven: Modularitat

Unabhangig davon, ob E gute oder schlechte Reduktion bei p hat,

konnen wir die Fp-Punkte auf der reduzierten Kurve E(p) zahlen.

Wir setzen ap(E) = p+ 1− #E(p)(Fp) .

(Hasse hat gezeigt, dass |ap| ≤ 2√p ist.)

Damit definiert man die L-Reihe von E als

L(E, s) =∏

p schlecht

1

1− app−s

∏p gut

1

1− app−s + p1−2s=

∑n≥1

an

ns

und eine holomorphe Funktion

fE(z) =∑n≥1

anqn mit q = e2πiz

auf der oberen Halbebene H = {z ∈ C | Im(z) > 0}.

E heißt modular, wenn fE eine Modulform (vom Level NE) ist.

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Elliptische Kurven: Modularitat

Unabhangig davon, ob E gute oder schlechte Reduktion bei p hat,

konnen wir die Fp-Punkte auf der reduzierten Kurve E(p) zahlen.

Wir setzen ap(E) = p+ 1− #E(p)(Fp) .

(Hasse hat gezeigt, dass |ap| ≤ 2√p ist.)

Damit definiert man die L-Reihe von E als

L(E, s) =∏

p schlecht

1

1− app−s

∏p gut

1

1− app−s + p1−2s=

∑n≥1

an

ns

und eine holomorphe Funktion

fE(z) =∑n≥1

anqn mit q = e2πiz

auf der oberen Halbebene H = {z ∈ C | Im(z) > 0}.

E heißt modular, wenn fE eine Modulform (vom Level NE) ist.

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Elliptische Kurven: Modularitat

Unabhangig davon, ob E gute oder schlechte Reduktion bei p hat,

konnen wir die Fp-Punkte auf der reduzierten Kurve E(p) zahlen.

Wir setzen ap(E) = p+ 1− #E(p)(Fp) .

(Hasse hat gezeigt, dass |ap| ≤ 2√p ist.)

Damit definiert man die L-Reihe von E als

L(E, s) =∏

p schlecht

1

1− app−s

∏p gut

1

1− app−s + p1−2s=

∑n≥1

an

ns

und eine holomorphe Funktion

fE(z) =∑n≥1

anqn mit q = e2πiz

auf der oberen Halbebene H = {z ∈ C | Im(z) > 0}.

E heißt modular, wenn fE eine Modulform (vom Level NE) ist.

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Elliptische Kurven: Modularitat

Unabhangig davon, ob E gute oder schlechte Reduktion bei p hat,

konnen wir die Fp-Punkte auf der reduzierten Kurve E(p) zahlen.

Wir setzen ap(E) = p+ 1− #E(p)(Fp) .

(Hasse hat gezeigt, dass |ap| ≤ 2√p ist.)

Damit definiert man die L-Reihe von E als

L(E, s) =∏

p schlecht

1

1− app−s

∏p gut

1

1− app−s + p1−2s=

∑n≥1

an

ns

und eine holomorphe Funktion

fE(z) =∑n≥1

anqn mit q = e2πiz

auf der oberen Halbebene H = {z ∈ C | Im(z) > 0}.

E heißt modular, wenn fE eine Modulform (vom Level NE) ist.

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Elliptische Kurven: Modularitat

Unabhangig davon, ob E gute oder schlechte Reduktion bei p hat,

konnen wir die Fp-Punkte auf der reduzierten Kurve E(p) zahlen.

Wir setzen ap(E) = p+ 1− #E(p)(Fp) .

(Hasse hat gezeigt, dass |ap| ≤ 2√p ist.)

Damit definiert man die L-Reihe von E als

L(E, s) =∏

p schlecht

1

1− app−s

∏p gut

1

1− app−s + p1−2s=

∑n≥1

an

ns

und eine holomorphe Funktion

fE(z) =∑n≥1

anqn mit q = e2πiz

auf der oberen Halbebene H = {z ∈ C | Im(z) > 0}.

E heißt modular, wenn fE eine Modulform (vom Level NE) ist.

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Modulformen

Eine Modulform vom (Gewicht 2 und) Level N

ist eine holomorphe Funktion f : H → C, so dass

1

(cNz+ d)2f

(az+ b

cNz+ d

)= f(z) fur alle a, b, c, d ∈ Z mit ad− bcN = 1 .

Insbesondere ist f(z+ 1) = f(z), also hat f eine Fourier-Entwicklung

f(z) =

∞∑n=−∞anq

n mit q = e2πiz .

Fur Modulformen verlangt man zusatzlich u.a. an = 0 fur n < 0.

Spitzenformen sind spezielle Modulformen, fur die a0 = 0 gilt.

Die Spitzenformen vom Level N

bilden einen endlich-dimensionalen C-Vektorraum S2(N).

Wenn E modular ist, dann ist fE eine Spitzenform.

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Modulformen

Eine Modulform vom (Gewicht 2 und) Level N

ist eine holomorphe Funktion f : H → C, so dass

1

(cNz+ d)2f

(az+ b

cNz+ d

)= f(z) fur alle a, b, c, d ∈ Z mit ad− bcN = 1 .

Insbesondere ist f(z+ 1) = f(z), also hat f eine Fourier-Entwicklung

f(z) =

∞∑n=−∞anq

n mit q = e2πiz .

Fur Modulformen verlangt man zusatzlich u.a. an = 0 fur n < 0.

Spitzenformen sind spezielle Modulformen, fur die a0 = 0 gilt.

Die Spitzenformen vom Level N

bilden einen endlich-dimensionalen C-Vektorraum S2(N).

Wenn E modular ist, dann ist fE eine Spitzenform.

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Modulformen

Eine Modulform vom (Gewicht 2 und) Level N

ist eine holomorphe Funktion f : H → C, so dass

1

(cNz+ d)2f

(az+ b

cNz+ d

)= f(z) fur alle a, b, c, d ∈ Z mit ad− bcN = 1 .

Insbesondere ist f(z+ 1) = f(z), also hat f eine Fourier-Entwicklung

f(z) =

∞∑n=−∞anq

n mit q = e2πiz .

Fur Modulformen verlangt man zusatzlich u.a. an = 0 fur n < 0.

Spitzenformen sind spezielle Modulformen, fur die a0 = 0 gilt.

Die Spitzenformen vom Level N

bilden einen endlich-dimensionalen C-Vektorraum S2(N).

Wenn E modular ist, dann ist fE eine Spitzenform.

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Modulformen

Eine Modulform vom (Gewicht 2 und) Level N

ist eine holomorphe Funktion f : H → C, so dass

1

(cNz+ d)2f

(az+ b

cNz+ d

)= f(z) fur alle a, b, c, d ∈ Z mit ad− bcN = 1 .

Insbesondere ist f(z+ 1) = f(z), also hat f eine Fourier-Entwicklung

f(z) =

∞∑n=−∞anq

n mit q = e2πiz .

Fur Modulformen verlangt man zusatzlich u.a. an = 0 fur n < 0.

Spitzenformen sind spezielle Modulformen, fur die a0 = 0 gilt.

Die Spitzenformen vom Level N

bilden einen endlich-dimensionalen C-Vektorraum S2(N).

Wenn E modular ist, dann ist fE eine Spitzenform.

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Modulformen

Eine Modulform vom (Gewicht 2 und) Level N

ist eine holomorphe Funktion f : H → C, so dass

1

(cNz+ d)2f

(az+ b

cNz+ d

)= f(z) fur alle a, b, c, d ∈ Z mit ad− bcN = 1 .

Insbesondere ist f(z+ 1) = f(z), also hat f eine Fourier-Entwicklung

f(z) =

∞∑n=−∞anq

n mit q = e2πiz .

Fur Modulformen verlangt man zusatzlich u.a. an = 0 fur n < 0.

Spitzenformen sind spezielle Modulformen, fur die a0 = 0 gilt.

Die Spitzenformen vom Level N

bilden einen endlich-dimensionalen C-Vektorraum S2(N).

Wenn E modular ist, dann ist fE eine Spitzenform.

Page 43: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Beweis der Fermatschen Vermutung

Andrew Wiles (mit Hilfe von Richard Taylor) bewies 1994/95,

dass alle elliptischen Kurven mit quadratfreiem Fuhrer modular sind.

Insbesondere ist Ea,b,c modular.

(Inzwischen weiß man, dass alle elliptischen Kurven uber Q modular sind.)

Ken Ribet hatte ∼1986 eine Vermutung von Jean-Pierre Serre gezeigt,

die impliziert, dass es eine Spitzenform f vom Level 2 geben musste,

deren Fourierkoeffizienten zu denen von fEa,b,c mod ` kongruent sind.

(Dafur braucht man NEa,b,c quadratfrei und ∆Ea,b,c = 2ez`.

Das hat mit galoistheoretischen Eigenschaften von E[`] zu tun.)

Aber S2(2) = {0}, Widerspruch!

Die Frey-Kurve liefert die entscheidende Verknupfung

zwischen der Fermatschen Gleichung und der Theorie der Modulformen.

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Beweis der Fermatschen Vermutung

Andrew Wiles (mit Hilfe von Richard Taylor) bewies 1994/95,

dass alle elliptischen Kurven mit quadratfreiem Fuhrer modular sind.

Insbesondere ist Ea,b,c modular.

(Inzwischen weiß man, dass alle elliptischen Kurven uber Q modular sind.)

Ken Ribet hatte ∼1986 eine Vermutung von Jean-Pierre Serre gezeigt,

die impliziert, dass es eine Spitzenform f vom Level 2 geben musste,

deren Fourierkoeffizienten zu denen von fEa,b,c mod ` kongruent sind.

(Dafur braucht man NEa,b,c quadratfrei und ∆Ea,b,c = 2ez`.

Das hat mit galoistheoretischen Eigenschaften von E[`] zu tun.)

Aber S2(2) = {0}, Widerspruch!

Die Frey-Kurve liefert die entscheidende Verknupfung

zwischen der Fermatschen Gleichung und der Theorie der Modulformen.

Page 45: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Beweis der Fermatschen Vermutung

Andrew Wiles (mit Hilfe von Richard Taylor) bewies 1994/95,

dass alle elliptischen Kurven mit quadratfreiem Fuhrer modular sind.

Insbesondere ist Ea,b,c modular.

(Inzwischen weiß man, dass alle elliptischen Kurven uber Q modular sind.)

Ken Ribet hatte ∼1986 eine Vermutung von Jean-Pierre Serre gezeigt,

die impliziert, dass es eine Spitzenform f vom Level 2 geben musste,

deren Fourierkoeffizienten zu denen von fEa,b,c mod ` kongruent sind.

(Dafur braucht man NEa,b,c quadratfrei und ∆Ea,b,c = 2ez`.

Das hat mit galoistheoretischen Eigenschaften von E[`] zu tun.)

Aber S2(2) = {0}, Widerspruch!

Die Frey-Kurve liefert die entscheidende Verknupfung

zwischen der Fermatschen Gleichung und der Theorie der Modulformen.

Page 46: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Beweis der Fermatschen Vermutung

Andrew Wiles (mit Hilfe von Richard Taylor) bewies 1994/95,

dass alle elliptischen Kurven mit quadratfreiem Fuhrer modular sind.

Insbesondere ist Ea,b,c modular.

(Inzwischen weiß man, dass alle elliptischen Kurven uber Q modular sind.)

Ken Ribet hatte ∼1986 eine Vermutung von Jean-Pierre Serre gezeigt,

die impliziert, dass es eine Spitzenform f vom Level 2 geben musste,

deren Fourierkoeffizienten zu denen von fEa,b,c mod ` kongruent sind.

(Dafur braucht man NEa,b,c quadratfrei und ∆Ea,b,c = 2ez`.

Das hat mit galoistheoretischen Eigenschaften von E[`] zu tun.)

Aber S2(2) = {0}, Widerspruch!

Die Frey-Kurve liefert die entscheidende Verknupfung

zwischen der Fermatschen Gleichung und der Theorie der Modulformen.

Page 47: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Beweis der Fermatschen Vermutung

Andrew Wiles (mit Hilfe von Richard Taylor) bewies 1994/95,

dass alle elliptischen Kurven mit quadratfreiem Fuhrer modular sind.

Insbesondere ist Ea,b,c modular.

(Inzwischen weiß man, dass alle elliptischen Kurven uber Q modular sind.)

Ken Ribet hatte ∼1986 eine Vermutung von Jean-Pierre Serre gezeigt,

die impliziert, dass es eine Spitzenform f vom Level 2 geben musste,

deren Fourierkoeffizienten zu denen von fEa,b,c mod ` kongruent sind.

(Dafur braucht man NEa,b,c quadratfrei und ∆Ea,b,c = 2ez`.

Das hat mit galoistheoretischen Eigenschaften von E[`] zu tun.)

Aber S2(2) = {0}, Widerspruch!

Die Frey-Kurve liefert die entscheidende Verknupfung

zwischen der Fermatschen Gleichung und der Theorie der Modulformen.

Page 48: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Beweis der Fermatschen Vermutung

Andrew Wiles (mit Hilfe von Richard Taylor) bewies 1994/95,

dass alle elliptischen Kurven mit quadratfreiem Fuhrer modular sind.

Insbesondere ist Ea,b,c modular.

(Inzwischen weiß man, dass alle elliptischen Kurven uber Q modular sind.)

Ken Ribet hatte ∼1986 eine Vermutung von Jean-Pierre Serre gezeigt,

die impliziert, dass es eine Spitzenform f vom Level 2 geben musste,

deren Fourierkoeffizienten zu denen von fEa,b,c mod ` kongruent sind.

(Dafur braucht man NEa,b,c quadratfrei und ∆Ea,b,c = 2ez`.

Das hat mit galoistheoretischen Eigenschaften von E[`] zu tun.)

Aber S2(2) = {0}, Widerspruch!

Die Frey-Kurve liefert die entscheidende Verknupfung

zwischen der Fermatschen Gleichung und der Theorie der Modulformen.

Page 49: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Beweis der Fermatschen Vermutung

Andrew Wiles (mit Hilfe von Richard Taylor) bewies 1994/95,

dass alle elliptischen Kurven mit quadratfreiem Fuhrer modular sind.

Insbesondere ist Ea,b,c modular.

(Inzwischen weiß man, dass alle elliptischen Kurven uber Q modular sind.)

Ken Ribet hatte ∼1986 eine Vermutung von Jean-Pierre Serre gezeigt,

die impliziert, dass es eine Spitzenform f vom Level 2 geben musste,

deren Fourierkoeffizienten zu denen von fEa,b,c mod ` kongruent sind.

(Dafur braucht man NEa,b,c quadratfrei und ∆Ea,b,c = 2ez`.

Das hat mit galoistheoretischen Eigenschaften von E[`] zu tun.)

Aber S2(2) = {0}, Widerspruch!

Die Frey-Kurve liefert die entscheidende Verknupfung

zwischen der Fermatschen Gleichung und der Theorie der Modulformen.

Page 50: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Beweis der Fermatschen Vermutung

Andrew Wiles (mit Hilfe von Richard Taylor) bewies 1994/95,

dass alle elliptischen Kurven mit quadratfreiem Fuhrer modular sind.

Insbesondere ist Ea,b,c modular.

(Inzwischen weiß man, dass alle elliptischen Kurven uber Q modular sind.)

Ken Ribet hatte ∼1986 eine Vermutung von Jean-Pierre Serre gezeigt,

die impliziert, dass es eine Spitzenform f vom Level 2 geben musste,

deren Fourierkoeffizienten zu denen von fEa,b,c mod ` kongruent sind.

(Dafur braucht man NEa,b,c quadratfrei und ∆Ea,b,c = 2ez`.

Das hat mit galoistheoretischen Eigenschaften von E[`] zu tun.)

Aber S2(2) = {0}, Widerspruch!

Die Frey-Kurve liefert die entscheidende Verknupfung

zwischen der Fermatschen Gleichung und der Theorie der Modulformen.

Page 51: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung

Nachdem die Fermatsche Vermutung bewiesen ist,

kann man versuchen, sie zu verallgemeinern:

Man betrachtet die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung

ap + bq = cr

mit p, q, r ≥ 2 und a, b, c ∈ Z teilerfremd.

Ein wesentlicher Parameter ist die”

Euler-Charakteristik“

χ =1

p+1

q+1

r− 1 , −1 < χ ≤ 1

2 .

Page 52: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung

Nachdem die Fermatsche Vermutung bewiesen ist,

kann man versuchen, sie zu verallgemeinern:

Man betrachtet die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung

ap + bq = cr

mit p, q, r ≥ 2 und a, b, c ∈ Z teilerfremd.

Ein wesentlicher Parameter ist die”

Euler-Charakteristik“

χ =1

p+1

q+1

r− 1 , −1 < χ ≤ 1

2 .

Page 53: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung

Nachdem die Fermatsche Vermutung bewiesen ist,

kann man versuchen, sie zu verallgemeinern:

Man betrachtet die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung

ap + bq = cr

mit p, q, r ≥ 2 und a, b, c ∈ Z teilerfremd.

Ein wesentlicher Parameter ist die”

Euler-Charakteristik“

χ =1

p+1

q+1

r− 1 , −1 < χ ≤ 1

2 .

Page 54: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung

Nachdem die Fermatsche Vermutung bewiesen ist,

kann man versuchen, sie zu verallgemeinern:

Man betrachtet die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung

ap + bq = cr

mit p, q, r ≥ 2 und a, b, c ∈ Z teilerfremd.

Ein wesentlicher Parameter ist die”

Euler-Charakteristik“

χ =1

p+1

q+1

r− 1 , −1 < χ ≤ 1

2 .

χ0

1

2

1

6

1

12

1

30

1

42

1

20

1

6

1

4

3

10

1

3

1

2

2

3-1

234567892,2,*34567892,3,*

4567892,4,*567892,5,*

67892,6,*

34567893,3,*7892,*,*

4567893,*,*4567894,*,*

56789*,*,*

Page 55: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Die drei Falle

χ 01

6

1

12

1

30

1

42

1

20

1

6

1

4

3

10

1

3

67892,2,*34567892,3,*

4567892,4,*567892,5,*

67892,6,*

34567893,3,*

• χ > 0: (2, 2, n), (2, 3, 3), (2, 3, 4), (2, 3, 5) und Permutationen⇒ unendlich viele Losungen; endlich viele parametrisierte Familien

(Beukers 1998; explizite Losungen: Mordell, Zagier, Edwards).

• χ = 0: (2, 4, 4), (2, 3, 6), (3, 3, 3) und Permutationen⇒ nur triviale Losungen und 16 + 23 = 32

(Fermat, Euler).

• χ < 0: Der ganze Rest⇒ endlich viele Losungen

(Darmon und Granville 1995).

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Die drei Falle

χ 01

6

1

12

1

30

1

42

1

20

1

6

1

4

3

10

1

3

67892,2,*34567892,3,*

4567892,4,*567892,5,*

67892,6,*

34567893,3,*

• χ > 0: (2, 2, n), (2, 3, 3), (2, 3, 4), (2, 3, 5) und Permutationen⇒ unendlich viele Losungen; endlich viele parametrisierte Familien

(Beukers 1998; explizite Losungen: Mordell, Zagier, Edwards).

• χ = 0: (2, 4, 4), (2, 3, 6), (3, 3, 3) und Permutationen⇒ nur triviale Losungen und 16 + 23 = 32

(Fermat, Euler).

• χ < 0: Der ganze Rest⇒ endlich viele Losungen

(Darmon und Granville 1995).

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Die drei Falle

χ 01

6

1

12

1

30

1

42

1

20

1

6

1

4

3

10

1

3

67892,2,*34567892,3,*

4567892,4,*567892,5,*

67892,6,*

34567893,3,*

• χ > 0: (2, 2, n), (2, 3, 3), (2, 3, 4), (2, 3, 5) und Permutationen⇒ unendlich viele Losungen; endlich viele parametrisierte Familien

(Beukers 1998; explizite Losungen: Mordell, Zagier, Edwards).

• χ = 0: (2, 4, 4), (2, 3, 6), (3, 3, 3) und Permutationen⇒ nur triviale Losungen und 16 + 23 = 32

(Fermat, Euler).

• χ < 0: Der ganze Rest⇒ endlich viele Losungen

(Darmon und Granville 1995).

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Die drei Falle

χ 01

6

1

12

1

30

1

42

1

20

1

6

1

4

3

10

1

3

67892,2,*34567892,3,*

4567892,4,*567892,5,*

67892,6,*

34567893,3,*

• χ > 0: (2, 2, n), (2, 3, 3), (2, 3, 4), (2, 3, 5) und Permutationen⇒ unendlich viele Losungen; endlich viele parametrisierte Familien

(Beukers 1998; explizite Losungen: Mordell, Zagier, Edwards).

• χ = 0: (2, 4, 4), (2, 3, 6), (3, 3, 3) und Permutationen⇒ nur triviale Losungen und 16 + 23 = 32

(Fermat, Euler).

• χ < 0: Der ganze Rest⇒ endlich viele Losungen

(Darmon und Granville 1995).

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Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

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Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

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Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

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Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

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Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

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Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

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Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

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Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

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Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

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Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

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Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

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Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

Page 71: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

Page 72: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

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Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

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Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

Page 75: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

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Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

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Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

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Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

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Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

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Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

Page 81: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

Page 82: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Bekannte Losungen fur χ < 0

Fur χ < 0 kennt man folgende zehn Losungen

(bis auf Permutation und Vorzeichen):

1n + 23 = 32, 25 + 72 = 34, 73 + 132 = 29, 27 + 173 = 712,

35 + 114 = 1222, 338 + 15490342 = 156133, 14143 + 22134592 = 657,

92623 + 153122832 = 1137, 177 + 762713 = 210639282, 438 + 962223 = 300429072.

Die vorkommenden Exponententripel (2, 3, 7), (2, 3, 8), (2, 4, 5) und (2, 3, 9)

sind die mit χ (−1/42, −1/24, −1/20 und −1/18) am nachsten bei 0.

Die Anzahl der Losungen (5, 3, 2 und 2) verhalt sich entsprechend.

Man weiß, dass es fur diese Tripel keine weiteren Losungen gibt.

(Bruin fur (2, 3, 8), (2, 4, 5), (2, 3, 9); Poonen-Schaefer-Stoll fur (2, 3, 7))

Fur viele weitere Tripel wurde gezeigt,

dass es keine nichttrivialen Losungen gibt (außer evtl. 1n + 23 = 32).

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Frey-Kurven fur (2, 3, `)

Sei ` ≥ 7 eine Primzahl.

Einer nichttrivialen Losung (a, b, c) ∈ Z3 mit a, b, c teilerfremd von

a2 + b3 = c`

ordnen wir die Frey-Kurve

Ea,b,c : y2 = x3 + 3bx− 2a

zu. Diese Kurve hat Invarianten

∆Ea,b,c = 2r3sc` und NEa,b,c = 2

r ′3s′ ∏5≤p|c

p .

Modularitat und der Satz von Ribet liefern:

Ea,b,c[`]∼= E[`] als Galois-Moduln,

”bis auf quadratischen Twist“

fur eine elliptische Kurve E aus einer Liste von 13 Kurven

(plus Sonderfalle fur ` = 7 oder 13).

Page 84: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Frey-Kurven fur (2, 3, `)

Sei ` ≥ 7 eine Primzahl.

Einer nichttrivialen Losung (a, b, c) ∈ Z3 mit a, b, c teilerfremd von

a2 + b3 = c`

ordnen wir die Frey-Kurve

Ea,b,c : y2 = x3 + 3bx− 2a

zu. Diese Kurve hat Invarianten

∆Ea,b,c = 2r3sc` und NEa,b,c = 2

r ′3s′ ∏5≤p|c

p .

Modularitat und der Satz von Ribet liefern:

Ea,b,c[`]∼= E[`] als Galois-Moduln,

”bis auf quadratischen Twist“

fur eine elliptische Kurve E aus einer Liste von 13 Kurven

(plus Sonderfalle fur ` = 7 oder 13).

Page 85: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Frey-Kurven fur (2, 3, `)

Sei ` ≥ 7 eine Primzahl.

Einer nichttrivialen Losung (a, b, c) ∈ Z3 mit a, b, c teilerfremd von

a2 + b3 = c`

ordnen wir die Frey-Kurve

Ea,b,c : y2 = x3 + 3bx− 2a

zu. Diese Kurve hat Invarianten

∆Ea,b,c = 2r3sc` und NEa,b,c = 2

r ′3s′ ∏5≤p|c

p .

Modularitat und der Satz von Ribet liefern:

Ea,b,c[`]∼= E[`] als Galois-Moduln,

”bis auf quadratischen Twist“

fur eine elliptische Kurve E aus einer Liste von 13 Kurven

(plus Sonderfalle fur ` = 7 oder 13).

Page 86: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Frey-Kurven fur (2, 3, `)

Sei ` ≥ 7 eine Primzahl.

Einer nichttrivialen Losung (a, b, c) ∈ Z3 mit a, b, c teilerfremd von

a2 + b3 = c`

ordnen wir die Frey-Kurve

Ea,b,c : y2 = x3 + 3bx− 2a

zu. Diese Kurve hat Invarianten

∆Ea,b,c = 2r3sc` und NEa,b,c = 2

r ′3s′ ∏5≤p|c

p .

Modularitat und der Satz von Ribet liefern:

Ea,b,c[`]∼= E[`] als Galois-Moduln,

”bis auf quadratischen Twist“

fur eine elliptische Kurve E aus einer Liste von 13 Kurven

(plus Sonderfalle fur ` = 7 oder 13).

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Getwistete Modulkurven

Fur eine feste elliptische Kurve E und gegebene Primzahl `

entsprechen die elliptischen Kurven E ′ mit E ′[`] ∼= E[`]rationalen Punkten auf einem Paar von Kurven X+E (`) und X−E (`).

Im Fall ` = 7 kann man diese Kurven explizit hinschreiben, z.B.:

X+96a1(7) : − 2x3y− 2x3z+ 6x2yz+ 3xy3 − 9xy2z+ 3xyz2 − xz3 + 3y3z− yz3 = 0

als Gleichung in der projektiven Ebene.

Bjorn Poonen, Ed Schaefer und mir ist es gelungen,

die (relevanten) rationalen Punkte auf all diesen Kurven

(einschließlich der”

Sonderfalle“) zu finden.

Dadurch konnten wir zeigen,

dass es fur (2, 3, 7) keine weiteren Losungen gibt.

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Getwistete Modulkurven

Fur eine feste elliptische Kurve E und gegebene Primzahl `

entsprechen die elliptischen Kurven E ′ mit E ′[`] ∼= E[`]rationalen Punkten auf einem Paar von Kurven X+E (`) und X−E (`).

Im Fall ` = 7 kann man diese Kurven explizit hinschreiben, z.B.:

X+96a1(7) : − 2x3y− 2x3z+ 6x2yz+ 3xy3 − 9xy2z+ 3xyz2 − xz3 + 3y3z− yz3 = 0

als Gleichung in der projektiven Ebene.

Bjorn Poonen, Ed Schaefer und mir ist es gelungen,

die (relevanten) rationalen Punkte auf all diesen Kurven

(einschließlich der”

Sonderfalle“) zu finden.

Dadurch konnten wir zeigen,

dass es fur (2, 3, 7) keine weiteren Losungen gibt.

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Getwistete Modulkurven

Fur eine feste elliptische Kurve E und gegebene Primzahl `

entsprechen die elliptischen Kurven E ′ mit E ′[`] ∼= E[`]rationalen Punkten auf einem Paar von Kurven X+E (`) und X−E (`).

Im Fall ` = 7 kann man diese Kurven explizit hinschreiben, z.B.:

X+96a1(7) : − 2x3y− 2x3z+ 6x2yz+ 3xy3 − 9xy2z+ 3xyz2 − xz3 + 3y3z− yz3 = 0

als Gleichung in der projektiven Ebene.

Bjorn Poonen, Ed Schaefer und mir ist es gelungen,

die (relevanten) rationalen Punkte auf all diesen Kurven

(einschließlich der”

Sonderfalle“) zu finden.

Dadurch konnten wir zeigen,

dass es fur (2, 3, 7) keine weiteren Losungen gibt.

Page 90: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Getwistete Modulkurven

Fur eine feste elliptische Kurve E und gegebene Primzahl `

entsprechen die elliptischen Kurven E ′ mit E ′[`] ∼= E[`]rationalen Punkten auf einem Paar von Kurven X+E (`) und X−E (`).

Im Fall ` = 7 kann man diese Kurven explizit hinschreiben, z.B.:

X+96a1(7) : − 2x3y− 2x3z+ 6x2yz+ 3xy3 − 9xy2z+ 3xyz2 − xz3 + 3y3z− yz3 = 0

als Gleichung in der projektiven Ebene.

Bjorn Poonen, Ed Schaefer und mir ist es gelungen,

die (relevanten) rationalen Punkte auf all diesen Kurven

(einschließlich der”

Sonderfalle“) zu finden.

Dadurch konnten wir zeigen,

dass es fur (2, 3, 7) keine weiteren Losungen gibt.

Page 91: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Getwistete Modulkurven

Fur eine feste elliptische Kurve E und gegebene Primzahl `

entsprechen die elliptischen Kurven E ′ mit E ′[`] ∼= E[`]rationalen Punkten auf einem Paar von Kurven X+E (`) und X−E (`).

Im Fall ` = 7 kann man diese Kurven explizit hinschreiben, z.B.:

X+96a1(7) : − 2x3y− 2x3z+ 6x2yz+ 3xy3 − 9xy2z+ 3xyz2 − xz3 + 3y3z− yz3 = 0

als Gleichung in der projektiven Ebene.

Bjorn Poonen, Ed Schaefer und mir ist es gelungen,

die (relevanten) rationalen Punkte auf all diesen Kurven

(einschließlich der”

Sonderfalle“) zu finden.

Dadurch konnten wir zeigen,

dass es fur (2, 3, 7) keine weiteren Losungen gibt.

Page 92: Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche … · Frey-Kurven und die verallgemeinerte Fermatsche Gleichung ... Pierre de Fermat (1601{1665) im Rand seiner Arithmetika von Diophant:

Vielen Dank fur Ihre Aufmerksamkeit!

X+24a1(`)

((

X−24a1(`)

$$

· · · X±E (`)

��

· · · X+864c1(`)

yy

X−864c1(`)

uu

{ x2 + y3 = z` }

E ∈ {24a1, 27a1, 32a1, 36a1, 54a1, 96a1, 108a1,

216a1, 216b1, 288a1, 864a1, 864b1, 864c1} .