Laura PALADINOElliptic curves with Q(E[3]) = Q(ζ 3 ) and counterexamples to local-global divisibility by 9 Tome 22, n o 1 (2010), p. 139-160. © Université Bordeaux 1, 2010, tous droits réservés.L'accès aux articles de la revue « Journal de Théorie des Nombres de Bordeaux » (http://jtnb.cedram.org/), implique l'accord avec les conditions générales d'utilisation (http:// jtnb.cedram.org/legal/). Toute reproduction en tout ou partie cet article sous quelque forme que ce soit pour tout usage autre que l'utilisation à fin strictement personnelle du copiste est constitutive d'une infraction pénale. Toute copie ou impression de ce fichier doit contenir la présente mention de copyright. De plus, nous considérons le problème de la divisibilité localeglobale par 9 pour les points d'une courbe elliptique. Le nombre 9 est une des rares puissances d'un nombre premier pour laquelle on ne connait pas la réponse à la divisibilité locale-globale dans le cas de tels groupes algébriques. Dans ce papier nous donnons une réponse négative. Nous exhibons des courbes de la famille F h,β , avec des points qui sont localement divisibles par 9 presque partout, mais qui ne sont pas globalement divisibles par 9, sur un corps de nombres de degré au plus 2 sur Q(ζ 3 ).Abstract. We give a family F h,β of elliptic curves, depending on two nonzero rational parameters β and h, such that the following statement holds: let E be an elliptic curve and let E[3] be its 3-torsion subgroup. This group verifiesFurthermore, we consider the problem of the local-global divisibility by 9 for points of elliptic curves. The number 9 is one of the few exceptional powers of primes, for which an answer to the local-global divisibility is unknown in the case of such algebraic groups. In this paper, we give a negative one. We show some curves of the family F h,β , with points locally divisible by 9 almost everywhere, but not globally, over a number field of degree at most 2 over Q(ζ 3 ).
IntroductionLet k be a number field and let A be a commutative algebraic group over k. Let P ∈ A(k). We denote by M k the set of the places v ∈ k and by k v the completion of k at the valuation v. We consider the following question: This problem is known as Local-Global Divisibility Problem. There are known solutions in many cases, but many cases remain open too. By using the Bézout identity , it turns out that it suffices to solve it in the case when q is a power p n of a prime p, to get answers for a general integer q.When A(k) = G m a solution is classical. The answer is affirmative for all odd prime powers q and for q|4 (see [1], Chap IX, Thm. I). On the other hand, there are counterexamples for q = 2 t , t ≥ 3. The most famous of them was discovered by Trost (see [16]) and it is the diophantine equation x 8 = 16, that has a solution in Q p , for all primes p ∈ Q, different from 2, but has no solutions in Q 2 and in Q. This is in accordance with the more general Grunwald-Wang theorem (see [6], [17], [18] and [19]).When A(k) ...