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Expand Up @@ -269,6 +269,14 @@
"print(f\"#E(F_{p}) = {nombre_points(a, b, p)} (avec le point a l'infini)\")"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"**Lecture** : la courbe $y^2 = x^3 + 2x + 3$ sur $\\mathbb{F}_7$ compte 5 points affines explicites : $(2,1)$, $(2,6)$, $(3,1)$, $(3,6)$, et $(6,0)$. Avec le point à l'infini $\\mathcal{O}$, on obtient $\\#E(\\mathbb{F}_7) = 6$ points au total. Cette enumeration exhaustive illustre la méthode naïve de comptage."
],
"id": "1144ffae"
},
{
"cell_type": "markdown",
"id": "ef3850d8",
Expand Down Expand Up @@ -338,6 +346,14 @@
" print(f\"{q:>4} {N:>4} {t:>4} {2 * math.sqrt(q):>10.2f}\")"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"**Lecture du tableau** : Verbatim : « p N t 2*sqrt(p) » puis « 5 7 -1 4.47 », « 7 6 2 5.29 », « 11 13 -1 6.63 », « 13 18 -4 7.21 », « 17 22 -4 8.25 », « 19 20 0 8.72 », « 23 24 0 9.59 » — huit premiers, huit traces, et la colonne t oscille autour de zéro (−1, 2, −1, −4, −4, 0, 0) pendant que la borne 2√p, elle, grimpe. C'est la lecture complète de la trace : elle n'est jamais de l'ordre de p, elle reste « de taille √p, pas p » (section précédente) — et pour p = 7 précisément, t = 2, le signe + qui dit N = 6 < p + 1 = 8. Le balayage suivant (4 familles de courbes × premiers < 3000, 1701 courbes lisses) transforme cette lecture en statistique : moyenne 0.3934, maximum 0.9999."
],
"id": "0c937831"
},
{
"cell_type": "markdown",
"id": "b89fff04",
Expand Down Expand Up @@ -409,6 +425,14 @@
"print(f\"Toutes sous la borne : {all(r <= 1 for r in ratios)}\")"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"**Lecture** : sur les 1701 courbes elliptiques lisses testées, le ratio maximum $|t| / 2\\sqrt{p}$ atteint 0.9999, très proche de la borne théorique de 1. La moyenne de 0.3934 montre que la plupart des courbes sont bien en dessous de cette limite. La vérification Toutes sous la borne : True confirme que le théorème de Hasse tient pour tous les cas mesurés."
],
"id": "1567af8f"
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 7,
Expand Down Expand Up @@ -554,6 +578,14 @@
"print(cycle[:6], \"...\" if len(cycle) > 6 else \"\")"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"**Lecture** : à partir du point $(2,1)$, la loi de groupe engendre un sous-groupe cyclique d'ordre 5 : $(2,1) \\rightarrow (3,6) \\rightarrow (6,0) \\rightarrow (3,1) \\rightarrow (2,6) \\rightarrow (2,1)$. Cette structure cyclique illustre que $E(\\mathbb{F}_7)$ contient des sous-groupes finis, dont les cardinaux divisent l'ordre total du groupe."
],
"id": "aa92805b"
},
{
"cell_type": "markdown",
"id": "1dc148d9",
Expand Down Expand Up @@ -620,6 +652,14 @@
"print(\"verification r=1 :\", comptage_extension(a, b, p, 1), \"== \", nombre_points(a, b, p))"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"**Lecture** : les comptages $\\#E(\\mathbb{F}_{p^r})$ pour $r=1,2,3,4$ sont $[6, 60, 378, 2400]$. La vérification 6 == 6 confirme que la formule $\\#E(\\mathbb{F}_{p^r}) = p^r + 1 - \\alpha^r - \\beta^r$ avec $\\alpha\\beta = p$ et $\\alpha + \\beta = t$ donne les bons résultats. La fonction zêta condense toute cette information."
],
"id": "724a8737"
},
{
"cell_type": "markdown",
"id": "2a1c1836",
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Expand Up @@ -157,6 +157,14 @@
"print(f\"Thue (1910) : l'hexagonal est optimal parmi TOUS les empilements 2D\")"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"**Lecture** : les densités calculées confirment les résultats théoriques : $\\pi/4 \\approx 0.7854$ pour le réseau carré et $\\pi/\\sqrt{12} \\approx 0.9069$ pour le réseau hexagonal. Le théorème de Thue (1910) établit que l'hexagonal est optimal parmi TOUS les empilements plans, ce que ces calculs exacts vérifient numériquement."
],
"id": "cell-26"
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 3,
Expand Down Expand Up @@ -290,6 +298,14 @@
"print(f\"disque r={r_c} : vol = {pi * r_c ** 2:.3f} > 4 -> contient {pts_disque}\")"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"**Lecture** : le carré ouvert $(-1,1)^2$ a exactement un volume de 4, égal à $2^2 \\det(\\mathbb{Z}^2)$. Le fait qu'il ne contienne aucun point non nul du réseau prouve que l'inégalité STRICTE $\\mathrm{vol}(S) > 2^n \\det(\\Lambda)$ est nécessaire dans le théorème de Minkowski. Le disque de rayon 1.2, avec volume 4.524 > 4, contient bien des points, démontrant la version non-stricte du théorème."
],
"id": "cell-27"
},
{
"cell_type": "markdown",
"id": "cell-09",
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