对E11 (1,6)上的点G=(2,7),计算2G,3G,4G,5G的值。

时间: 2023-06-25 08:07:17 浏览: 379
给定E11上的椭圆曲线方程为:$y^2=x^3+x+6$,点G=(2,7)。 首先计算2G的值: 计算斜率$k=\frac{3x^2+1}{2y}=\frac{3\cdot2^2+1}{2\cdot7}=\frac{13}{14}$。 然后根据加法公式计算2G的值: $x_2=k^2-x_1-x_1= \left(\frac{13}{14}\right)^2-2-2=-\frac{489}{196}$ $y_2=k(x_1-x_2)-y_1=\frac{13}{14}(2+\frac{489}{196})-7=\frac{345}{196}$ 因为$(x_2,y_2)$不在E11上,需要将其变换到E11上。计算$x_2^{-1}\bmod{11}$的值为$5$,则 $x_2=5(-\frac{489}{196})=4$ $2G=(4,6)$。 接下来,我们可以用类似的方法计算3G、4G和5G的值: - 3G=2G+G - $k=\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}=\frac{3}{4}$ - $x_3=k^2-x_1-x_2=\frac{25}{16}-4-4=-\frac{39}{16}$ - $y_3=k(x_1-x_3)-y_1=\frac{3}{4}(4+\frac{39}{16})-6=\frac{63}{16}$ - $3G=(-\frac{39}{16}, \frac{63}{16})$ - 4G=2(2G) - $k=\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}=\frac{5}{9}$ - $x_4=k^2-x_2-x_2=\frac{25}{81}-4-4=-\frac{332}{81}$ - $y_4=k(x_2-x_4)-y_2=\frac{5}{9}(4+\frac{332}{81})-\frac{345}{196}=\frac{935}{81}$ - $4G=(-\frac{332}{81}, \frac{935}{81})$ - 5G=4G+G - $k=\frac{y_4-y_1}{x_4-x_1}=\frac{11}{9}$ - $x_5=k^2-x_1-x_4=\frac{121}{81}-4+\frac{332}{81}=\frac{373}{81}$ - $y_5=k(x_1-x_5)-y_1=\frac{11}{9}(2-\frac{373}{81})-7=-\frac{34883}{6561}$ - $5G=(\frac{373}{81}, -\frac{34883}{6561})$ 因此,2G=(4,6),3G=(-39/16,63/16),4G=(-332/81,935/81),5G=(373/81,-34883/6561)。
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% 定义常数 G = 6.67e-11; % 万有引力常数 M_sun = 1.989e30; % 太阳质量 M_earth = 5.972e24; % 地球质量 M_moon = 7.342e22; % 月球质量 D_es = 1.49598e11; % 地-太距离 D_ms = 3.844e8; % 月-太距离 % 初始位置和速度 x_earth = [D_es, 0]; % 地球初始位置 x_moon = [D_es+D_ms, 0]; % 月球初始位置 v_earth = [0, 29.78e3]; % 地球初始速度 v_moon = [0, (29.78e3+1022)]; % 月球初始速度 % 时间间隔和步长 t_start = 0; t_end = 365*24*3600;% 一年的时间 dt = 3600; % 时间步长 % 初始化变量 x = [x_earth,x_moon,v_earth,v_moon]; t = t_start; % 循环计算并绘图 figure while t < t_end % 计算下一个时间步长的位置 x = euler_step(@three_body, x, t, dt); t = t + dt; % 画出地球和月球的位置 subplot(1,2,1) plot(x(1), x(2), 'bo', 'MarkerSize', 10, 'MarkerFaceColor', 'b'); hold on; plot(x(3), x(4), 'ro', 'MarkerSize', 5, 'MarkerFaceColor', 'r'); xlim([-D_es*1.5, D_es*1.5]); ylim([-D_es*1.5, D_es*1.5]); xlabel('x (m)'); ylabel('y (m)'); title(['Three-body simulation (t=',num2str(t/(24*3600),'%.2f'),' days)']); subplot(1,2,2) plot(x(3)-x(1), x(4)-x(2), 'ro', 'MarkerSize', 10, 'MarkerFaceColor', 'b'); hold on axis([-D_ms*3 D_ms*3 -D_ms*3 D_ms*3]) drawnow; end % 定义欧拉方法函数 function x_next = euler_step(f, x, t, dt) x_next = x + dt*f(x, t); end % 定义微分方程函数 function dx_dt = three_body(x,t) G = 6.67e-11; M_sun = 1.989e30; M_earth = 5.972e24; M_moon = 7.342e22; D_es = 1.49598e11; D_ms = 3.844e8; x_earth = x(1:2); x_moon = x(3:4); v_earth = x(5:6); v_moon = x(7:8); % 地球受到的引力 F_es = G*M_sun*M_earth/norm(x_earth)^2; % 月球受到的引力 F_ms = G*M_sun*M_moon/norm(x_moon)^2; % 地球和月球之间的引力 F_em = G*M_earth*M_moon/norm(x_earth-x_moon)^2; % 地球和月球的加速度 a_earth = -F_es/M_earth*(x_earth/norm(x_earth)) - F_em/M_earth*((x_earth-x_moon)/norm(x_earth-x_moon)); a_moon = -F_ms/M_moon*(x_moon/norm(x_moon)) + F_em/M_moon*((x_earth-x_moon)/norm(x_earth-x_moon)); dx_dt = [v_earth, v_moon, a_earth, a_moon]; end该程序中地球和月球的初始位置和初始速度分别为多少

Matlab% 太阳系模拟 G = 6.67430e-11; % 万有引力常数 M_sun = 1.989e30; % 太阳质量 M_mercury = 3.3e23; % 水星质量 M_venus = 4.87e24; % 金星质量 M_earth = 5.97e24; % 地球质量 M_mars = 6.39e23; % 火星质量 M_jupiter = 1.898e27; % 木星质量 M_saturn = 5.68e26; % 土星质量 M_uranus = 8.68e25; % 天王星质量 M_neptune = 1.02e26; % 海王星质量 M_pluto = 1.31e22; % 冥王星质量 % 初始位置和速度 P_sun = [0; 0; 0]; P_mercury = [0; 5.7e10; 0]; P_venus = [0; 1.1e11; 0]; P_earth = [0; 1.5e11; 0]; P_mars = [0; 2.2e11; 0]; P_jupiter = [0; 7.8e11; 0]; P_saturn = [0; 1.4e12; 0]; P_uranus = [0; 2.9e12; 0]; P_neptune = [0; 4.5e12; 0]; P_pluto = [0; 5.9e12; 0]; V_sun = [0; 0; 0]; V_mercury = [4.8e4; 0; 0]; V_venus = [3.5e4; 0; 0]; V_earth = [2.98e4; 0; 0]; V_mars = [2.41e4; 0; 0]; V_jupiter = [1.3e4; 0; 0]; V_saturn = [9.7e3; 0; 0]; V_uranus = [6.8e3; 0; 0]; V_neptune = [5.4e3; 0; 0]; V_pluto = [4.7e3; 0; 0]; % 模拟时间和时间步长 t = 0:3600*24*365:3600*24*365*10; dt = 3600*24; % 数值积分 P = [P_sun, P_mercury, P_venus, P_earth, P_mars, P_jupiter, P_saturn, P_uranus, P_neptune, P_pluto]; V = [V_sun, V_mercury, V_venus, V_earth, V_mars, V_jupiter, V_saturn, V_uranus, V_neptune, V_pluto]; M = [M_sun, M_mercury, M_venus, M_earth, M_mars, M_jupiter, M_saturn, M_uranus, M_neptune, M_pluto]; for i = 1:length(t)-1 F = zeros(3, size(P, 2)); for j = 1:size(P, 2) for k = 1:size(P, 2) if j ~= k r = norm(P(:,j)-P(:,k)); F(:,j) = F(:,j) + G*M(j)*M(k)/r^2*(P(:,k)-P(:,j))/r; end end end A = F./M; V = V + A*dt; P = P + V*dt; end % 绘制行星轨道 figure; hold on; plot3(P(1,:), P(2,:), P(3,:), 'k'); grid on; axis equal; view(45, 45); 代码报错 错误使用:./ 2.矩阵维度必须一致

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