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Determinar si $E(\mathbb{Q})$ es finito o infinito.

Se da la siguiente curva algebraica:

$$ZY^2=X^3+3XZ$$

Quiero encontrar el grupo de puntos racionales de orden finito $E(\mathbb{Q})_{\text{torsion}}$ y para determinar si $E(\mathbb{Q})$ es finito o infinito.

Pensé que la curva correspondiente en afín coordenadas es: $Y^2=X^3+3X$$a=3, b=0$.

Me encontré con que $E(\mathbb{Q})_{\text{torsion}}=\{ (0,0), [0,1,0]\}$.

A continuación, para determinar si $E(\mathbb{Q})$ es finito o no, hice lo siguiente:

$$E|_{\overline{Q}}: Y^2=X^3-6X$$

$$2^r=\frac{|a \Gamma| |\overline{a} \overline{\Gamma}|}{4}$$

donde $r$ es el rango de la curva.

$a \Gamma=\{ 1 \mathbb{Q}^{{\star}^2}, b \mathbb{Q}^{{\star}^2} \} \cup \{ b_1 \mathbb{Q}^{{{\star}^2}} | b_1 \mid b \text{ and the diophantine equation } Z^2=b_1X^4+aXY+b_2Y^4 \text{ has a solution}\} $

En nuestro caso $b=0$ y por lo tanto el conjunto de $\{ b_1 \mathbb{Q}^{{{\star}^2}} | b_1 \mid b \text{ and the diophantine equation } Z^2=b_1X^4+aXY+b_2Y^4 \text{ has a solution}\} $ es infinito, por lo que podemos deducir que $E(\mathbb{Q})$ es infinito.

Podría usted decirme si es correcto?

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Jesper Petersen Puntos 851

Usted tiene la torsión del grupo de derecho y $E(\mathbb{Q})$ es infinito. El rango es $1$ con un generador de ser $P = (1,2)$.

Creo que su razonamiento para $E(\mathbb{Q})$ siendo infinito es errónea. Usted está implícitamente mediante el método que se originan de la Tate, que explota el homomorphism $ a : E \rightarrow \mathbb{Q}^* / {\mathbb{Q}^*}^2$.

Ahora, el $2$-isogenous de la curva de a $E$ debe $ \bar{E}: y^2 = x^3-12x$ y debido a $3$ es un primer tenemos que $|a(E)| = 2$. Para calcular los $|\bar{a}(\bar{E})|$ debemos tener en cuenta que las soluciones de las siguientes ecuaciones

$$X^4-12Y^4=Z^2$$ $$2X^4-6Y^4=Z^2$$ $$3X^4-4Y^4=Z^2$$ $$-X^4+12Y^4=Z^2$$ $$-2X^4+6Y^4=Z^2$$ $$-3X^4+4Y^4=Z^2$$

$(X,Y,Z)=(2,1,2)$ es una solución de la primera ecuación, $(X,Y,Z)=(1,1,2)$ $(X,Y,Z)=(1,1,1)$ son soluciones de las dos últimas ecuaciones, respectivamente. Por lo tanto, $3 \leq |\bar{a}(\bar{E})| \leq 6$, y por lo $|\bar{a}(\bar{E})| = 4$ para el rango para ser integral.

Espero que me dieron todos los detalles a la derecha.

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