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残余モジュラー性

余りの世界へ移した算術データが、形式の係数と一致すること。

まず、身近な例で

二つの記録に8と5があります。数は違っても、3で割ると両方とも余り2。片方の数を動かすと、いつ余りがそろうかな?

8 ÷ 35 ÷ 3余りが同じ

左の余り2、右の余り2。そろいました。

この例と、本当の定義の違い

この二つの整数は、比べ方だけの模型です。実際には、条件を満たす形式の存在と、定められた算術の対応が必要。一組の余りが合うだけでは証明になりません。

ちいさな確認:考えてみよう

問いの数と、今動かしている図の数を見比べよう。何度やり直しても大丈夫。

8と5は3で割ると両方とも余り2。この小さな例から言えるのは?

答えと考え方を読む

余りは一致するが、もとの値は違う。 図で8 ÷ 3と5 ÷ 3を比べよう。余りにすると元の情報の一部を失います。この一組だけで残余モジュラー性を証明したわけでもありません。

3段階で考えよう

  1. 曲線と形式という、算術データの出所を二つ用意しました。
  2. 今度は正確な等しさでなく、余りの世界へ移した後の一致を求めます。整数での同じ余りが入口の例です。
  3. ここでは、整数係数で最高の次数の係数が1の方程式を満たす数、代数的整数を使います。その足し算とかけ算の仕組みが環です。余りで0として扱う数を集め、足し算と環の数によるかけ算で外へ出ないようにしたものがイデアル。選ぶ極大イデアルは、0でない余りで割り算もできる世界を作ります。整数の例を広げた仕組みです。

小さな例で確かめる

普通の計算では7 − 2が5の倍数。定義では、二つの値の差がpを含むイデアル𝔪に入ることを求めます。

Leanの定義・原文の抜粋

FLT · aa2d8b3 · Def_FLTPrelim_ModularRep.lean

def IsResiduallyModularOfLevel (W : WeierstrassCurve ℤ) (p M : ℕ) : Prop :=  ∃ (f : CuspForm (CongruenceSubgroup.Gamma0 M) 2) (𝔪 : Ideal (integralClosure ℤ ℂ)),    f.IsNormalizedEigenform ∧ 𝔪.IsMaximal ∧ (p : integralClosure ℤ ℂ) ∈ 𝔪 ∧    ∀ ℓ : ℕ, ℓ.Prime → W.IsGoodPrimeFor ℓ → ¬ ℓ ∣ M → ℓ ≠ p →      ∃ a : integralClosure ℤ ℂ, (a : ℂ) = ModularFormClass.qCoeff f ℓ ∧        a - ((W.apOfModel ℓ : ℤ) : integralClosure ℤ ℂ) ∈ 𝔪 def IsResiduallyModular (W : WeierstrassCurve ℤ) (p : ℕ) : Prop :=  ∃ M : ℕ, 0 < M ∧ W.IsResiduallyModularOfLevel p M

このLeanの読み方

𝔪はpを含む極大イデアルとして用意します。最後の「差 ∈ 𝔪」が余りでの一致。IsResiduallyModularがさらに正のレベルを求めます。

この言葉を使う章

9. コンサートへの二つの入口10. 3音だけのオーディション11. パスポートを借りる作戦12. 二つの工房、同じ注文13. ピップの無謀なキルト
わからない・道に迷った

ミカのたすけ舟

残余モジュラー性

今は、一つだけ

まず「3段階で考えよう」を上から読みます。Leanの原文は、その後でも大丈夫です。

言葉をほどこう

余りの世界へ移した算術データが、形式の係数と一致すること。

このページの「この言葉の前に」に、先に知ると読みやすい言葉があります。

小さな手がかり

普通の計算では7 − 2が5の倍数。定義では、二つの値の差がpを含むイデアル𝔪に入ることを求めます。

閉じれば、読んでいた場所に戻れます。このページに合わせて用意したヒントです。

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