#|椭圆曲线(椭圆曲线是怎么来的())


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  • 小结

发展 下边概括性地说明下,椭圆曲线的诞生,和历史也许有些出入,但问题不大,完全可以帮助大家理解,椭圆曲线如何诞生!

1、事情要从一个古老问题“勾股弦”说起,在明白勾与股各自平方相加开方得到弦后。
2、慢慢地,包括阿拉伯人在内的一群人,想要获取一个更加完美的直角三角形,即有理三角形,这个三角形不仅满足勾与股均为有理数,还可以让面积为“正整数”!!!
试想一下,如果建筑学、密码学、生物学、化学…都引入了这样一个三角形结构,简直太完美了,你可以提出正整数需求,而知道方法的人们立马就可以给出一个这样的三角形。正整数的东西很好用,效率也高,不然也不会说“正整数”是神创造的!
3、经过岁月的发展,人们将勾股弦定理与面积需求结合,推到了一个满足x-n,x,x+n三个平方数类型数据的等差数列。并且巧妙地发现:这三个数之间相互同余!!!
为此,那群包括阿拉伯人在内的人给了一个定义,他们把之前那个完美三角形的面积n定义为同余数,而同余体现在了三个平方数上。
这个发现之后,人们可以在已知一个数n是同余数的前提下,去寻找勾和弦,就是通过先求x的方式,虽然很计算量还是很大,但方向有了。
4、可绝望的是,人们要怎么知道前提条件n是不是一个同余数?这听上去就很难。为此,一批批人开始尝试…
终于,随着方程组与函数理论的发展,各种巨人的贡献,椭圆曲线诞生了!!一门新的学科,融合了数论、函数、群域环等集合论的超级数学分支学科。
5、将原先三个平方数的等差数列改为不定方程,人们发现这就是椭圆曲线En,只需要求En存在非平凡解(x,y),则可以满足n为同余数。(还可以画图看了,比如y2 = x3 - 25x)
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同时地,同余数确定问题 已经转化为 椭圆曲线En问题了。
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从“勾弦股”问题,到求“同余数”,再到解“椭圆曲线”,三者相互关联,我们终于找到了完美的面积为正整数n的有理直角三角形。
说明 当然,只从历史去概括椭圆曲线,细节不足,也许还是不好理解EC与勾弦股、同余数有啥关系。但可以先记住出现的一些关键词,后面会详细说明提及的等差数列、同余数问题CNP、不定方程都是一些啥。

这里,先做其中一些概念的说明。
1、整除和同余。
下面放张图,电脑写的,字不是很好。如果看不懂可以右键新建标签再搜搜,但乱的东西,说不定能激发你看的欲望。
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2、同余数。
这么简单说吧,如果一个有理三角形的面积为整数n,那么这个n就叫做“同余数”。
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3、同余数问题CNP。
寻找一种“简单方便、行之有效”的判别法则,来决定一个正整数n是否为同余数。同余数问题也是一个“悬而未决”的难题,对于一个大于1的正整数n,要确定其是否为同余数并不容易,就算知道n是同余数,要求出n相应的直角三角形三边,也不容易。
未证明猜想:
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4、方程角度处理CNP。
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解到最后,可以得到:
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也就是说,我们需要找一个有理数x,使得等差数列中三个有理数x-n,x,x+n都是平方数,这个n就是等差数列的“公差”。
【#|椭圆曲线(椭圆曲线是怎么来的())】从“同余”观点看,这个等差数列三个数在模n下同余。这大概也是为什么阿拉伯人会称n为同余数的原因。
n本身并不和其他数同余,n本身只是等差数列的一个“公差”,而以这个公差n为模,等差数列的三个数互为同余。
5、从数列到椭圆曲线。
如果x-n,x,x+n中的x存在,则有
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由于等差数列中各项均是平方数,因此其乘积必定为平方数,从而可得
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这样,确定n是不是同余数的问题,就归结到确定三次不定方程En是否有有理解的问题。
当且仅当En方程有除了三个“平凡解”之外的“非平凡解”,即“非零解(x,y)”,其中y≠0。也就是当且仅当方程En有无穷多个解(因为只要有一个非零解,就有无穷多个非零解)。
小结 本节讲了椭圆曲线是如何一步步慢慢引导出来的,并补充了一些概念性的知识,帮助理解。数学本就是一个闭合的东西,最简单的可以推到最复杂的,最复杂的也能由最简单的来解释。

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