Théorème de Nagell-Lutz

En mathématiques, le théorème de Nagell-Lutz est un résultat sur la géométrie diophantienne des courbes elliptiques.

Supposons que la courbe cubique C à coefficients entiers a, b, c définie par

${\displaystyle y^{2}=x^{3}+ax^{2}+bx+c=f(x)\,}$

est non singulière.

Soit P = (x, y) un point rationnel de C, d'ordre fini pour la loi de groupe.

Alors x et y sont entiers. De plus, ou bien y = 0 (dans ce cas P est d'ordre 2), ou bien y² divise le discriminant D du polynôme cubique f,

${\displaystyle D=-4a^{3}c+a^{2}b^{2}+18abc-4b^{3}-27c^{2}.}$

Ce résultat entraîne que la torsion du groupe des points rationnels de la courbe est effectivement calculable.

Ce théorème a été démontré indépendamment par le norvégien Trygve Nagell en 1935 et la française Élisabeth Lutz en 1937.

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