Nagell travaille en théorie des nombres, et particulièrement sur les équations diophantiennes (solutions de polynômes en nombres entiers). Il a notamment démontré la conjecture de Srinivasa Ramanujan selon laquelle l'équation (dite équation de Ramanujan-Nagell) n'a que cinq solutions entières. Il contribue notamment à l'étude des courbes elliptiques à coefficients rationnels (courbes de genre 1). Il est connu pour le théorème de Nagell-Lutz, qui permet le calcul effectif de la torsion du groupe des points rationnels[2] de courbes elliptiques sur les nombres rationnels[3],[4]. Il étudie aussi les groupes de torsion possibles ; ses travaux ont été dépassés par les résultats de Barry Mazur en 1977.
↑Trygve Nagell, « Solutions de quelques problèmes dans la théorie arithmétique des cubiques planes du premier genre », Wid. Akad. Skrifter Oslo, no 1, .
↑Aussi démontré indépendamment par la mathématicienne française Élisabeth Lutz : É. Lutz, « Sur l’équation y2 = x3 − Ax − B dans les corps p-adiques », J. reine angew. Math., vol. 177, , p. 237–247.