求解椭圆曲线$C: y^2=x^3+2x$上满足$2P=\infty$的有理点$P$
求解椭圆曲线$C: y2=x3+2x$上满足$2P=\infty$的有理点$P$
嘿,我来帮你理顺这个问题!首先得明确椭圆曲线里$2P=\infty$的核心含义——这等价于$P$是2阶挠点,也就是$P$加上自身等于无穷远点,换个直白的说法就是$P = -P$(因为任何点加上它的逆元结果都是无穷远点)。
椭圆曲线上点$(x,y)$的逆元是$(x,-y)$,所以$P=-P$的条件就是$y = -y$,也就是$y=0$。这才是解题的关键,不用纠结复杂的加倍坐标公式(你写的公式是对的,但这种场景下从挠点定义出发会简单太多)。
接下来我们只需要找曲线$C$上$y=0$的有理点,也就是解方程:
$$x^3 + 2x = 0$$
因式分解后得到:
$$x(x^2 + 2) = 0$$
这里有理根只有$x=0$(因为$x^2+2=0$没有实根,自然也不存在有理根),所以对应的点就是$(0,0)$。
我们再用你提到的加倍公式验证一下:对于$P=(0,0)$,代入$x' = \left(\frac{3x^2 + 2}{2y}\right)^2 - 2x$,此时分母$2y=0$,说明这个点处的切线垂直于x轴,按照椭圆曲线的加法规则,这种情况下点加倍的结果就是无穷远点,完全符合要求。
总结一下,满足条件的有理点只有$P=(0,0)$。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者user123234




