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费马大定理

费马大定理
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原理简介

理论发展

理论发展

证明方法

应用实例

费马大定理Fermas last theorem

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原理简介

费马大定理:

当整数n > 2时,关于x, y, z的不定方程

x^n + y^n = z^n.

((x , y) = (x , z) = (y , z) = 1[n是一个奇素数]x>0,y>0,z>0)无整数解。

这个定理,本来又称费马最后定理,由17世纪法国数学家费马提出,而当时人们称之为“定理”,并不是真的相信费马已经证明了它。虽然费马宣称他已找到一个绝妙证明,但经过三个半世纪的努力,这个世纪数论难题才由普林斯顿大学英国数学家安德鲁·怀尔斯和他的学生理查·泰勒于1995年成功证明。证明利用了很多新的数学,包括代数几何中的椭圆曲线和模形式,以及伽罗华理论和Hecke代数等,令人怀疑费马是否真的找到了正确证明。而安德鲁·怀尔斯(Andrew Wiles)由于成功证明此定理,获得了1998年的菲尔兹奖特别奖以及2005年度邵逸夫奖的数学奖。

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理论发展

1637年,费马在阅读丢番图《算术》拉丁文译本时,曾在第11卷第8命题旁写道:“将一个立方数分成两个立方数之和,或一个四次幂分成两个四次幂之和,或者一般地将一个高于二次的幂分成两个同次幂之和,这是不可能的。关于此,我确信已发现了一种美妙的证法,可惜这里空白的地方太小,写不下。”(拉丁文原文: "Cui us rei demonstrationem mirabilem sane detexi. Hanc marginis exiguitas non caperet.")毕竟费马没有写下证明,而他的其它猜想对数学贡献良多,由此激发了许多数学家对这一猜想的兴趣。数学家们的有关工作丰富了数论的内容,推动了数论的发展。

对很多不同的n,费马定理早被证明了。但数学家对一般情况在首二百年内仍一筹莫展。

1908年,德国佛尔夫斯克宣布以10万马克作为奖金奖给在他逝世后一百年内,第一个证明该定理的人,吸引了不少人尝试并递交他们的“证明”。在一战之后,马克大幅贬值,该定理的魅力也大大地下降。

1983年,en:Gerd Faltings证明了Mordell猜测,从而得出当n > 2时(n为整数),只存在有限组互质的a,b,c使得a^n + b^n = c*n。

1986年,Gerhard Frey 提出了“ ε-猜想”:若存在a,b,c使得a^n + b^n = c^ n,即如果费马大定理是错的,则椭圆曲线y^2 = x(x - a^n)(x + b^n) 会是谷山-

志村猜想的一个反例。Frey的猜想随即被Kenneth Ribet证实。此猜想显示了费马大定理与椭圆曲线及模形式的密切关系。

1995年,怀尔斯和泰勒在一特例范围内证明了谷山-志村猜想,Frey的椭圆曲线刚好在这一特例范围内,从而证明了费马大定理。

怀尔斯证明费马大定理的过程亦甚具戏剧性。他用了七年时间,在不为人知的情况下,得出了证明的大部分;然后于1993年6月在一个学术会议上宣布了他的证明,并瞬即成为世界头条。但在审批证明的过程中,专家发现了一个极严重的错误。怀尔斯和泰勒然后用了近一年时间尝试补救,终在1994年9月以一个之前怀尔斯抛弃过的方法得到成功,这部份的证明与岩泽理论有关。他们的证明刊在1995年的数学年刊(en:Annals of Mathematics)之上。

1:欧拉证明了n=3的情形,用的是唯一因子分解定理。

2:费马自己证明了n=4的情形。

3:1825年,狄利克雷和勒让德证明了n=5的情形,用的是欧拉所用方法的延伸,但避开了唯一因子分解定理。

4:1839年,法国数学家拉梅证明了n=7的情形,他的证明使用了跟7本身结合的很紧密的巧秒工具,只是难以推广到n=11的情形;于是,他又在1847年提出了“分圆整数”法来证明,但没有成功。

5:库默尔在1844年提出了“理想数”概念,他证明了:对于所有小于100的素指数n,费马大定理成立,此一研究告一阶段。

6:勒贝格提交了一个证明,但因有漏洞,被否决。

7:希尔伯特也研究过,但没进展。

8:1983年,德国数学家法尔廷斯证明了一条重要的猜想——莫代尔猜想x的平方+y的平方=1这样的方程至多有有限个有理数解,他由于这一贡献,获得了菲尔兹奖。

9:1955年,日本数学家谷山丰首先猜测椭圆曲线于另一类数学家们了解更多的曲线——模曲线之间存在着某种联系;谷山的猜测后经韦依和志村五郎进一步精确化而形成了所谓“谷山——志村猜想”,这个猜想说明了:有理数域上的椭圆曲线都是模曲线。这个很抽象的猜想使一些学者搞不明白,但它又使“费马大定理”的证明向前迈进了一步。

10:1985年,德国数学家弗雷指出了“谷山——志村猜想”和“费马大定理”之间的关系;他提出了一个命题:假定“费马大定理”不成立,即存在一组非零整数A,B,C,

使得A的n次方+B的n次方=C的n次方(n>2),那么用这组数构造出的形如y的平方=x(x+A的n次方)乘以(x-B的n次方)的椭圆曲线,不可能是模曲线。尽管他努力了,但他的命题和“谷山——志村猜想”矛盾,如果能同时证明这两个命题,根据反证法就可以知道“费马大定理”不成立,这一假定是错误的,从而就证明了“费马大定理”。但当时他没有严格证明他的命题。

11:1986年,美国数学家里贝特证明了弗雷命题,于是希望便集中于“谷山——志村猜想”。

12:1993年6月,英国数学家维尔斯证明了:对有理数域上的一大类椭圆曲线,“谷山——志村猜想”成立。由于他在报告中表明了弗雷曲线恰好属于他所说的这一大类椭圆曲线,也就表明了他最终证明了“费马大定理”;但专家对他的证明审察发现有漏洞,于是,维尔斯又经过了一年多的拼搏,于1994年9月彻底圆满证明了“费马大定理” 。

13:至1991年对费马大定理指数n<1,000,000费马大定理已被证明, 但对指数n>1,000,000没有被证明. 已成为世界数学难题。

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理论发展

1676年数学家根据费马的少量提示用无穷递降法证明n=4。1678年和1738年德国数学家莱布尼兹和瑞士数学家欧拉也各自证明n=4。1770年欧拉证明n=3。1 823年和1825年法国数学家勒让德和德国数学家狄利克雷先后证明n =5。1832年狄利克雷试图证明n=7,却只证明了n=14。1839年法国数学家拉梅证明了n=7,随后得到法国数学家勒贝格的简化……19世纪贡献最大的是德国数学家库麦尔,他从1844年起花费20多年时间,创立了理想数理论,为代数数论奠下基础;库麦尔证明当n<100时除37、59、67三数外费马大定理均成立。为推进费马大定理的证明,布鲁塞尔和巴黎科学院数次设奖。1908年德国数学家佛尔夫斯克尔临终在哥廷根皇家科学会悬赏10万马克,并充分考虑到证明的艰巨性,将期限定为100年。数学迷们对此趋之若鹜,纷纷把“证明”寄给数学家,期望凭短短几页初等变换夺取桂冠。德国数学家兰道印制了一批明信片由学生填写:“亲爱的先生或女士:您对费马大定理的证明已经收到,现予退回,第一个错误出现在第_页第_行。” 在解决问题的过程中,数学家们不但利用了广博精深的数学知识,还创造了许多新理论新方法,对数学发展的贡献难以估量。1900年,希尔伯特提出尚未解决的23个问题时虽未将费马大定理列入,却把它作为一个在解决中不断产生新理论新方法的典型例证。据说希尔伯特还宣称自己能够证明,但他认为问题一旦解决,有益的副产品将不再产生。“我应更加注意,不要杀掉这只经常为我们生出金蛋的母鸡。” 数学家就是这样缓慢而执着地向前迈进,直至1955年证明n<4002。大型计算机的出现推进了证明速度,19 76年德国数学家瓦格斯塔夫证明n<125000,1985年美国数学家罗瑟证明n<4100 0000。但数学是严谨的科学,n值再大依然有限,从有限到无穷的距离漫长而遥远。1983年,年仅29岁的德国数学家法尔廷斯证明了代数几何中的莫德尔猜想,为此在第20届国际数学家大会上荣获菲尔茨奖;此奖相当于数学界的诺贝尔奖,只授予40

岁以下的青年数学家。莫德尔猜想有一个直接推论:对于形如x^n+y^n=z^n(n≥4)的方程至多只有有限多组整数解。这对费马大定理的证明是一个有益的突破。从“有限多组”到“一组没有”还有很大差距,但从无限到有限已前进了一大步。1955年日本数学家谷山丰提出过一个属于代数几何范畴的谷山猜想,德国数学家弗雷在1985年指出:如果费马大定理不成立,谷山猜想也不成立。随后德国数学家佩尔提出佩尔猜想,补足了弗雷观点的缺陷。至此,如果谷山猜想和佩尔猜想都被证明,费马大定理不证自明。事隔一载,美国加利福尼亚大学伯克利分校数学家里比特证明了佩尔猜想。1993年6月,英国数学家、美国普林斯顿大学教授安德鲁·怀尔斯在剑桥大学牛顿数学研究所举行了一系列代数几何学术讲演。在6月23日最后一次讲演《椭圆曲线、模型式和伽罗瓦表示》中,怀尔斯部分证明了谷山猜想。所谓部分证明,是指怀尔斯证明了谷山猜想对于半稳定的椭圆曲线成立——谢天谢地,与费马大定理相关的那条椭圆曲线恰好是半稳定的!这时在座60多位知名数学家意识到,困扰数学界三个半世纪的费马大定理被证明了!这一消息在讲演后不胫而走,许多大学都举行了游行和狂欢,在芝加哥甚至出动了警察上街维持秩序。但专家对他的证明审察发现有漏洞,于是,怀尔斯又经过了一年多的拼搏,于1994年9月20日上午11时彻底圆满证明了“费马大定理”

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证明方法

五十年代日本数学家谷山丰首先提出一个有关椭圆曲线的猜想,后来由另一位数学家志村五郎加以发扬光大,当时没有人认为这个猜想与费马定理有任何关联。在八十年代德国数学家佛列将谷山丰的猜想与费马定理联系在一起,而安德鲁·怀尔斯所做的正是根据这个关联论证出一种形式的谷山丰猜想是正确的,进而推出费马最后定理也是正确的。

这个结论由威利斯在1993年的6月21日於美国剑桥大学牛顿数学研究所的研讨会正式发表,这个报告马上震惊整个数学界,就是数学门墙外的社会大众也寄以无限的关注。不过怀尔斯的证明马上被检验出有少许的瑕疵,于是怀尔斯与他的学生又花了十四个月的时间再加以修正。1994年9月19日他们终于交出完整无瑕的解答,数学界的梦魇终於结束。1997年6月,怀尔斯在德国哥庭根大学领取了佛尔夫斯克尔奖。当年的十万马克约为两百万美金,不过怀尔斯领到时,只值五万美金左右,但安德鲁·怀尔斯已经名列青史,永垂不朽了。

用不定方程来表示,费马大定理即:当n > 2时,不定方程x^n + y^n = z^n 没有xyz≠0的整数解。为了证明这个结果,只需证明方程x^4 + y^4 = z^4 ,(x , y) = 1和方程x^p + y^p = z^p ,(x , y) = (x , z) = (y , z) = 1[p是一个奇素数]均无xyz≠0的整数解。

n = 4的情形已由莱布尼茨和欧拉解决。费马本人证明了p = 3的情,但证明不完全。勒让德[1823]和狄利克雷[1825]证明了p = 5的情形。1839年,拉梅证明了p = 7的情形。1847年,德国数学家库默尔对费马猜想作出了突破性的工作。他创立了理想数论,这使得他证明了当p < 100时,除了p = 37,59,67这三个

数以外,费马猜想都成立。后来他又进行深入研究,证明了对于上述三个数费马猜想也成立。在近代数学家中,范迪维尔对费马猜想作出重要贡献。他从本世纪20年代开始研究费马猜想,首先发现并改正了库默尔证明中的缺陷。在以后的30余年内,他进行了大量的工作,得到了使费马猜想成立一些充分条件。他和另外两位数学家共同证明了当p < 4002时费马猜想成立。

现代数学家还利用大型电子计算器来探索费马猜想,使p 的数目有很大的推进。到1977年为止,瓦格斯塔夫证明了p < 125000时,费马猜想成立。《中国数学会通讯》1987年第2期据国外消息报导,费马猜想近年来取得了惊人的研究成果:格朗维尔和希思—布龙证明了「对几乎所有的指数,费马大定理成立」。即若命N(x)

表示在不超过x的整数中使费马猜想不成立的指数个数,则证明中用到了法尔廷斯[F altings]的结果。另外一个重要结果是:费马猜想若有反例,即存在x > 0,y > 0,z > 0,n > 2,使x^n + y^n = z^n ,则x > 101,800,000。

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应用实例

要证明费马最后定理是正确的

(即x^ n+ y^n = z^n 对n>2 均无正整数解)

只需证x^4+ y^4 = z^4 和x^p+ y^p = z^p (P为奇质数),都没有整数解。

费马大定理证明过程:

对费马方程x^n+y^n=z^n整数解关系的证明,多年来在数学界一直颇多争议。本文利用平面几何方法,全面分析了直角三角形边长a^2+b^2=c^2整数解的存在条件,提出对多元代数式应用增元求值。本文给出的直角三角型边长a^2+b^2=c^2整数解的“定a计算法则”;“增比计算法则”;“定差公式法则”;“a值奇偶数列法则”;是平方整数解的代数条件和实践方法;本文提出建立了一元代数式的绝对方幂式与绝对非方幂式概念;本文利用同方幂数增比性质,利用整数方幂数增项差公式性质,把费马方程x^n+y^n=z^n原本三元高次不定方程的整数解判定问题,巧妙地化为了一元定解方程问题。

关键词:增元求解法绝对方幂式绝对非方幂式相邻整数方幂数增项差公式

引言:1621年,法国数学家费马(Fermat)在读看古希腊数学家丢番图(Diop hantna)著写的算术学一书时,针对书中提到的直角三角形三边整数关系,提出了方程x^n+y^n=z^n在n=2时有无穷多组整数解,在n>2时永远没有整数解的观点。并声称自己当时进行了绝妙的证明。这就是被后世人称为费马大定理的旷世难题。时至今日,此问题的解答仍繁难冗长,纷争不断,令人莫衷一是。

本文利用直角三角形、正方形的边长与面积的相互关系,建立了费马方程平方整数解新的直观简洁的理论与实践方法,本文利用同方幂数增比定理,对费马方程x^n +y^n=z^n在指数n>2时的整数解关系进行了分析论证,用代数方法再现了费马当年的绝妙证明。

定义1.费马方程

人们习惯上称x^n+y^n=z^n关系为费马方程,它的深层意义是指:在指数n值取定后,其x、y、z均为整数。

在直角三角形边长中,经常得到a、b、c均为整数关系,例如直角三角形 3 、4、 5 ,这时由勾股弦定理可以得到3^2+4^2=5^2,所以在方次数为2时,费马方程与勾股弦定理同阶。当指数大于2时,费马方程整数解之研究,从欧拉到狄里克莱,已经成为很大的一门数学分支.

定义2.增元求解法

在多元代数式的求值计算中引入原计算项元以外的未知数项元加入,使其构成等式关系并参与求值运算。我们把利用增加未知数项元来实现对多元代数式求值的方法,叫增元求解法。

利用增元求解法进行多元代数式求值,有时能把非常复杂的问题变得极其简单。

下面,我们将利用增元求解法来实现对直角三角形三边a^2+b^2=c^2整数解关系的求值。

一,直角三角形边长a^2+b^2=c^2整数解的“定a计算法则”

定理1.如a、b、c分别是直角三角形的三边,Q是增元项,且Q≥1,满足条件:

a≥3

{ b=(a^2-Q^2)÷2Q

c= Q+b

则此时,a^2+b^2=c^2是整数解;

证:在正方形面积关系中,由边长为a得到面积为a^2,若(a^2-Q^2)÷2Q=b (其中Q为增元项,且b、Q是整数),则可把面积a^2分解为a^2=Q^2+Qb+Qb,把分解关系按下列关系重新组合后可得到图形:

Q2 Qb

其缺口刚好是一个边长为b的正方形。补足缺口面积b^2后可得到一个边长

Qb

为Q+b的正方形,现取Q+b=c,根据直角三角形边长关系的勾股弦定理a^2+b ^2=c^2条件可知,此时的a、b、c是直角三角形的三个整数边长。

故定理1得证

应用例子:

例1.利用定a计算法则求直角三角形a边为15时的边长平方整数解?

解:取应用例子:a为15,选增元项Q为1,根据定a计算法则得到:

a= 15

{ b=(a^- Q^2)÷2Q=(15^2-1^2)÷2 =112

c=Q+b=1+112=113

所以得到平方整数解15^2+112^2=113^2

再取a为15,选增元项Q为3,根据定a计算法则得到:

a= 15

{ b=(a^2-Q^2)÷2Q=(15^2-3^2)÷6=36

c=Q+b=3+36=39

所以得到平方整数解15^2+36^2=39^2

定a计算法则,当取a=3、4、5、6、7 … 时,通过Q的不同取值,将函盖全部平方整数解。

二,直角三角形边长a^2+b^2=c^2整数解“增比计算法则”

定理2.如a^2+b^2=c^2 是直角三角形边长的一组整数解,则有(an)^2+(b n)^2 =(cn)^2(其中n=1、2、3…)都是整数解。

证:由勾股弦定理,凡a^2+b^2=c^2是整数解必得到一个边长都为整数的直角三角形 a c ,根据平面线段等比放大的原理,三角形等比放大得到2a 2c;

b 2b

3a 3c;4a 4c;… 由a、b、c为整数条件可知,2a、2b、2c;

3b 4b

3a、3b、3c;4a、4b、4c… na、nb、nc都是整数。

故定理2得证

应用例子:

例2.证明303^2+404^2=505^2是整数解?

解;由直角三角形3 5 得到3^2+4^2=5^2是整数解,根据增比计

4

算法则,以直角三角形3×101 5×101 关系为边长时,必有

4×101

303^2+404^2=505^2是整数解。

三,直角三角形边长a^2+b^2=c^2整数解“定差公式法则”

3a + 2c + n = a1

(这里n=b-a之差,n=1、2、3…)

定理3.若直角三角形a^2+^b2=c^2是满足b-a=n关系的整数解,那么,利用以上3a+2c+ n = a1公式连求得到的a1、a2、a3…ai 所组成的平方数组ai^2+bi^2= ci^2都是具有b-a=n之定差关系的整数解。

证:取n为1,由直角三角形三边3、4、5得到3^2+4^2=5^2,这里n=b-a=4-3=1,根据3a + 2c + 1= a1定差公式法则有:

a1=3×3+2×5+1=20 这时得到

20^2+21^2=29^2 继续利用公式计算得到:

a2=3×20+2×29+1=119 这时得到

119^2+120^2=169^2 继续利用公式计算得到

a3=3×119+2×169+1=696 这时得到

696^2+697^2=985^2

故定差为1关系成立

现取n为7,我们有直角三角形21^2+28^2=35^2,这里n=28-21=7,根据3a + 2c + 7 = a1定差公式法则有:

a1=3×21+2×35+7=140 这时得到

140^2+147^2=203^2 继续利用公式计算得到:

a2=3×140+2×203+7=833 这时得到

833^2+840^2=1183^2 继续利用公式计算得到:

a3=3×833+2×1183+7=4872 这时得到

4872^2+4879^2=6895^2

故定差为7关系成立

再取n为129,我们有直角三角形387^2+516^2=645^2,这里n=516-387=129,根据3a + 2c + 129= a1定差公式法则有:

a1=3×387+2×645+129=2580 这时得到

2580^2+2709^2=3741^2 继续利用公式计算得到:

a2=3×2580+2×3741+129=15351 这时得到

15351^2+15480^2=21801^2 继续利用公式计算得到:

a3=3×15351+2×21801+129=89784 这时得到

89784^2+89913^2=127065^2

故定差为129关系成立

故定差n计算法则成立

故定理3得证

四,平方整数解a^2+^b2=c^2的a值奇偶数列法则:

定理4.如a^2+^b2=c^2是直角三角形的三个整数边长,则必有如下a值的奇数列、偶数列关系成立;

(一)奇数列a:

若a表为2n+1型奇数(n=1、2、3 …),则a为奇数列平方整数解的关系是:

a=2n+1

{ c=n^2+(n+1)^2

b=c-1

证:由本式条件分别取n=1、2、3 … 时得到:

3^2+4^2=5^2

5^2+12^2=13^2

7^2+24^2=25^2

9^2+40^2=41^2

11^2+60^2=61^2

13^2+84^2=85^2

故得到奇数列a关系成立

(二)偶数列a:

若a表为2n+2型偶数(n=1、2、3 …),则a为偶数列平方整数解的关系是:

a=2n+2

{ c=1+(n+1)^2

b=c-2

证:由本式条件分别取n=1、2、3 … 时得到:

4^2+3^2=5^2

6^2+8^2=10^2

8^2+15^2=17^2

10^2+24^2=26^2

12^2+35^2=37^2

14^2+48^2=50^2

故得到偶数列a关系成立

故定理4关系成立

由此得到,在直角三角形a、b、c三边中:

b-a之差可为1、2、3…

a-b之差可为1、2、3…

c-a之差可为1、2、3…

c-b之差可为1、2、3…

定差平方整数解有无穷多种;

每种定差平方整数解有无穷多个。

以上,我们给出了平方整数解的代数条件和实践方法。我们同样能够用代数方法证明,费马方程x^n+y^n=z^n在指数n>2时没有整数解。证明如下:我们首先证明,增比计算法则在任意方次幂时都成立。

定理5,若a,b,c都是大于0的不同整数,m是大于1的整数,如有a^m+b^ m=c^m+d^m+e^m同方幂关系成立,则a,b,c,d,e增比后,同方幂关系仍成立。

证:在定理原式a^m+b^m=c^m+d^m+e^m中,取增比为n,n>1,

得到:(n a)^m+(nb)^m=(nc)^m+(nd)^m+(ne)^m

原式化为:n^m(a^m+b^m)=n^m(c^m+d^m+e^m)

两边消掉n^m后得到原式。

所以,同方幂数和差式之间存在增比计算法则,增比后仍是同方幂数。

故定理5得证

定理6,若a,b,c是不同整数且有a^m+b=c^m关系成立,其中b>1,b不是a,c的同方幂数,当a,b,c同比增大后,b仍然不是a,c的同方幂数。

证:取定理原式a^m+b=c^m

取增比为n,n>1,得到:(na)^m+n^mb=(nc)^m

原式化为:n^m(a^m+b)=n^mc^m

两边消掉n^m后得到原式。

由于b不能化为a,c的同方幂数,所以n^mb也不能化为a,c的同方幂数。

所以,同方幂数和差式间含有的不是同方幂数的数项在共同增比后,等式关系仍然成立。其中的同方幂数数项在增比后仍然是同方幂数,不是同方幂数的数项在增比后仍然是非同方幂数。

故定理6得证

一元代数式的绝对方幂与绝对非方幂性质

定义3,绝对某次方幂式

在含有一元未知数的代数式中,若未知数取值为大于0的全体整数时,代数式的值都是某次完全方幂数,我们称这时的代数式为绝对某次方幂式。例如:n^2+2n+1,n^2+4n+4,

n^2+6n+9,……都是绝对2次方幂式;而n^3+3n^2+3n+1,n^3+6n^2+12n+ 8,……都是绝对3次方幂式。

一元绝对某次方幂式的一般形式为(n+b)^m(m>1,b为常数项)的展开项。

定义4,绝对非某次方幂式

在含有一元未知数的代数式中,若未知数取值为大于0的全体整数时,代数式的值都不是某次完全方幂数,我们称这时的代数式为绝对非某次方幂式。例如:n^2+1,n^2+2,n^2+2n,…… 都是绝对非2次方幂式;而n^3+1,n^3+3n^2+1,n^3+3n+ 1,3n^2+3n+1,n^3+6n^2+8……都是绝对非3次方幂式。

当一元代数式的项数很少时,我们很容易确定代数式是否绝对非某次方幂式,例如n^2+n是绝对非2次方幂式,n^7+n是绝对非7次方幂式,但当代数式的项数很多时,得到绝对非某次方幂式的条件将越来越苛刻。

一元绝对非某次方幂式的一般形式为:在(n+b)^m(m>2,b为常数项)的展开项中减除其中某一项。

推理:不是绝对m次方幂式和绝对非m次方幂式的方幂代数式必定在未知数取某一值时得出一个完全m次方数。例如:3n^2+4n+1不是绝对非3次方幂式,取n= 1时有3n^2+4n+1=8=2^3,3n^2+3n+1不是绝对非2次方幂式,当n=7时,3n^2+3 n+1=169=13^2;

推理:不含方幂项的一元代数式对任何方幂没有唯一性。2n+1=9=3^2,2n+1=4 9=7^2 …… 4n+4=64=8^2,4n+4=256=16^2 ……2n+1=27=3^3,2n+1=125=5^3……

证明:一元代数式存在m次绝对非方幂式;

在一元代数式中,未知数的不同取值,代数式将得到不同的计算结果。未知数与代式计算结果间的对应关系是唯一的,是等式可逆的,是纯粹的定解关系。这就是一元代数式的代数公理。即可由代入未知数值的办法对代数式求值,又可在给定代数式数值的条件下反过来对未知数求值。利用一元代数式的这些性质,我们可实现整数的奇偶分类、余数分类和方幂分类。

当常数项为1时,完全立方数一元代数表达式的4项式的固定形式是(n+1)^3 =n^3+3n^2+3n+1,它一共由包括2个方幂项在内的4个单项项元组成,对这个代数式中3个未知数项中任意一项的改动和缺失,代数式都无法得出完全立方数。在保留常数项的前提下,我们锁定其中的任意3项,则可得到必定含有方幂项的3个不同的一元代数式,n^3+3n^2+1,n^3+3n+1,3n^2+3n+1,对这3个代数式来说,使代数式的值成为立方数只能有唯一一个解,即补上缺失的第4项值,而且这个缺失项不取不行,取其它项值也不行。因为这些代数式与原立方代数式形成了固定的单项定差代数关系,这种代数关系的存在与未知数取值无关。这种关系是:

(n+1)^3-3n= n^3+3n^2+1

(n+1)^3-3n^2= n^3+3n+1

(n+1)^3-n^3=3n^2+3n+1

所以得到:当取n=1、2、3、4、5 …

n^3+3n^2+1≠(n+1)^3

n^3+3n+1≠(n+1)^3

3n2+3n+1≠(n+1)^^3

即这3个代数式的值都不能等于(n+1)^3形完全立方数。

当取n=1、2、3、4、5 …时,(n+1)^3=n^3+3n^2+3n+1的值是从2开始的全体整数的立方,而小于2的整数只有1,1^3=1,当取n=1时,

n^3+3n^2+1=5≠1

n^3+3n+1=5≠1

3n^2+3n+1=7≠1

所以得到:当取n=1、2、3、4、5 …时,代数式n^3+3n^2+1,n^3+3n+1,3n ^2+3n+1的值不等于全体整数的立方数。这些代数式是3次绝对非方幂式。

由以上方法我们能够证明一元代数式:n^4+4n^3+6n^2+1,n^4+4n^3+4n+1,n ^4+6n^2+4n+1,4n^3+6n^2+4n+1,在取n=1、2、3、4、5 …时的值永远不是完全4次方数。这些代数式是4次绝对非方幂式。

能够证明5次方以上的一元代数式(n+1)^m的展开项在保留常数项的前提下,锁定其中的任意m项后,可得到m个不同的一元代数式,这m个不同的一元代数式在取n=1、2、3、4、5 …时的值永远不是完全m次方数。这些代数式是m次绝对非方幂式。

现在我们用代数方法给出相邻两整数n与n+1的方幂数增项差公式;

2次方时有:(n+1)^2-n^2

=n^2+2n+1-n^2

=2n+1

所以,2次方相邻整数的平方数的增项差公式为2n+1。

由于2n+1不含有方幂关系,而所有奇数的幂方都可表为2n+1,所以,当2n+1为完全平方数时,必然存在n^2+(2√2n+1)^2=(n+1)^2即z-x=1之平方整数解关系,应用增比计算法则,我们即可得到z-x=2,z-x=3,z-x=4,z-x=5……之平方整数解关系。但z-x>1的xyz互素的平方整数解不能由增比法则得出,求得这些平方整数解的方法是:

由(n+2)^2-n^2=4n+4为完全平方数时得出全部z-x=2的平方整数解后增比;

由(n+3)^2-n^2=6n+9为完全平方数时得出全部z-x=3的平方整数解后增比;

由(n+4)^2-n^2=8n+16为完全平方数时得出全部z-x=4的平方整数解后增比;

……

这种常数项的增加关系适合于全体整数,当取n=1、2、3 … 时,我们可得到整数中全部平方整数解。

所以费马方程x^n+y^n=z^n在指数为2时成立。

同时,由于所有奇数的幂方都可表为2n+1及某些偶数的幂方可表为4n+4,6n+ 9,8n+16 …… 所以,还必有x^2+y^n=z^2整数解关系成立。

3次方时有:(n+1)^3-n^3

=n^3+3n^2+3n+1-n^3

=3n^2+3n+1

所以,3次方相邻整数的立方数的增项差公式为3n^2+3n+1。

由于3n^2+3n+1是(n+1)^3的缺项公式,它仍然含有幂方关系,是3次绝对非方幂式。所以,n为任何整数时3n^2+3n+1的值都不是完全立方数,因而整数间不存在n^3+(3√3n^2+3n+1 )^3=(n+1)^3即z-x=1之立方整数解关系,由增比计算法则可知,也不存在z-x=2,z-x=3,z-x=4,z-x=5……之立方整数解关系。但z-x >1的xyz互素的费马方程式不能由增比法则表出,表出这些立方费马方程式的方法是:

由(n+2)^3-n^3=6n2+12n+8,所以,n为任何整数它的值都不是完全立方数;

由(n+3)^3-n^3=9n2+27n+27,所以,n为任何整数它的值都不是完全立方数;

由(n+4)^3-n^3=12n2+48n+64,所以,n为任何整数它的值都不是完全立方数;

……

这种常数项的增加关系适合于全体整数,当取n=1、2、3 … 时,费马方程3次方关系经过增比后将覆盖全体整数。

所以费马方程x^n+y^n=z^n在指数为3时无整数解。

4次方时有;(n+1)^4-n^4

=n^4+4n^3+6n^2+4n+1-n^4

=4n^3+6n^2+4n+1

所以,4次方相邻整数的4次方数的增项差公式为4n^3+6n^2+4n+1。

由于4n^3+6n^2+4n+1是(n+1)^4的缺项公式,它仍然含有幂方关系,是4

次绝对非方幂式。所以,n为任何整数时4n^3+6n^2+4n+1的值都不是完全4次方数,因而整数间不存在n^4+(4√4n3+6n2+4n+1)^4=(n+1)^4即z-x=1之4次方整数解关系,由增比计算法则可知,也不存在z-x=2,z-x=3,z-x=4,z-x=5……之4次方整数解关系。但z-x>1的xyz互素的费马方程式不能由增比法则表出,表出这些4次方费马方程式的方法是:

由(n+1)^4-n^4=8n3+24n2+32n+16,所以,n为任何整数它的值都不是完全4次方数;

由(n+1)^4-n^4=12n3+54n2+108n+81,所以,n为任何整数它的值都不是完全4次方数;

由(n+1)^4-n^4=16n3+96n2+256n+256,所以,n为任何整数它的值都不是完全4次方数;

……

这种常数项的增加关系适合于全体整数,当取n=1、2、3 … 时,费马方程4次方关系经过增比后将覆盖全体整数。

所以费马方程x^n+y^n=z^n在指数为4时无整数解。

m次方时,相邻整数的方幂数的增项差公式为:

(n+1)^m-n^m

=n^m+mn^m-1+…+…+mn+1-n^m

=mn^m-1+…+…+mn+1

所以,m次方相邻整数的m次方数的增项差公式为mn^m-1+…+…+mn+1。

由于mn^m-1+…+…+mn+1是(n+1)^m的缺项公式,它仍然含有幂方关系,是m次绝对非方幂式。所以,n为任何整数时mn^m-1+…+…+mn+1 的值都不是完全m次方数,因而整数间不存在n^m+(m√mn^m-1+…+…+mn+1)^m =(n+1)^ m即z-x=1之m次方整数解关系,由增比计算法则可知,也不存在z-x=2,z-x=3,z -x=4,z-x=5……之m次方整数解关系。但z-x>1的xyz互素的费马方程式不能由增比法则表出,表出这些m次方费马方程式的方法是:

由(n+2)^m-n^m=2mn^m-1+…+…+2^m-1 mn+2^m,所以,n为任何整数它的值都不是完全m次方数;

由(n+3)^m-n^m=3mn^m-1+…+…+3^m-1 mn+3^m,所以,n为任何整数它的值都不是完全m次方数;

由(n+4)^m-n^m=4mn^m-1+…+…+4^m-1 mn+4^m,所以,n为任何整数它的值都不是完全m次方数;

……

这种常数项的增加关系适合于全体整数,当取n=1、2、3 … 时,费马方程m 次方关系经过增比后将覆盖全体整数。

所以费马方程x^n+y^n=z^n在指数为m时无整数解。

所以费马方程x^n+y^n=z^n在指数n>2时永远没有整数解。

费马猜想之证明.

费马猜想之证明 景光庭 引言:20世纪60年代初,笔者首次接触“费马猜想”。在以后的岁月中,笔者断断续续地研究它。直至1992年,才有机会在《潜科学》上相继发表过三篇论文,这次是最终的证明。 虽然美国数学家怀尔斯因发表论证“费马猜想”的文章,并于1997年荣膺国际上的沃尔夫斯克尔数学大奖,但并没有推开蒙在世界数学家心头上的阴云。笔者曾通过《美国教育交流中心》向怀尔斯寄去了总长仅一页的论文复印件,并明确指出,他在证明中将“费马方程”转化为椭圆曲线,而笔者转化为抛物线,这是不能共存的。何况笔者的转化过程,浅显得连中学生都能读懂,无懈可击,百分之百的正确。怀尔斯巨著难道不是沙滩上的一座摩天大厦?我也向德国马克斯普朗克研究所的学者法尔廷斯寄去了论文复印件,亦表述了上述观点,因为他是少数几个通读怀尔斯论文,并唯一肯定和帮助怀尔斯将论文从二百多页化减到一百三十页的学者 。遗憾的是至今未复。 如果怀尔斯不屑回答一个业余数学爱好者提出的疑问,对他就是一个绝妙的讽刺,因为他以毕生精力研究攻克和使他一举成名的“费马猜想”提出者费马是律师,而不是法兰西学院的院士。恰恰相反,数学只是他的业余爱好。他与人交流数学心得,往往是在通信中进行的,并不象今天这样只有在学术界认可的刊物上发表的文章才能被专家认可。如果当年的学术界也对费马这样苛求,那么今天根本不存在什么“费马猜想”这个问题了。 定理:2>p P P P Z Y X =+ (1) 中,p 为奇素数,X ,Y ,Z 无正整数解。 证:假设X ,Y ,Z 均有正整数解。 令 X=x ,Z = x +a (a 为正整数), Y = y 0+a (y 0为正整数),约定(x ,y 0,a )=1 ,则有: p p p a x a y x )()0+=++( (2) 即: 0 (1) 12221101120221010=----++++--------x a c x a c ax c y a c y a c ay c y p p p p p p p p p p p p p p p (3) 不失一般性,可设1),(0≥=d y x 1),(,,11101===y x dy y dx x ,以d 除 (3)式, 并令:10-=p d b ,,2 1 1-=p p ad c b ……,1 11---=p p p p a c b , 于是:0 (11212111111) 1 110=----+++-----x b x b x b y b y b y b p p p p p p 11 1 123122111 1 211110............s y b x b x b x b x b y b y b p p p p p p p =++++= +++------- 11221111011.......----=----p p p p b y b y b y b x s 11231221111.......----=----p p p p b x b x b x b y s

费马大定理证明

【法1】 等轴双曲线方程的通解与费尔玛大定理的证明 滕锡和 (河南鲁山 江河中学 邮编:467337) 摘 要: 由等轴双曲线方程与费尔玛方程的内在联系,寻找到一种费尔玛方程是否有正整数解 的充要条件,再由对此条件的否定,证明了费尔玛大定理,并且把费尔玛大定理与勾股定理有机地统一起来。 关键词: 完全+ Q 解;可导出+ Q 解;连环解 中图法分类号: 文献标识码:A 文章编号: 1 R +通解 本文所用数集:N ---自然数集,Q ---有理数集,R ---实数集。本文讨论不超出+R 的范围。 本文中方程n n n z y x =+及同类方程中的指数n ∈N ,以后不再说明。 引理1 方程 n n n z y x =+ (n ≥2) (1) 有N 解的充要条件是它有+ Q 解。 引理2 方程(1)n n n z y x =+(n ≥2)有N 解的充要条件是它有既约N 解。 这样,在以后的讨论中只需讨论+ Q 解及既约N 解的情形,可使过程简化。 引理3 方程(1)n n n z y x =+(n ≥2)有N 解的充要条件是方程 -1n n X Y = (n ≥2) (2) 有+ Q 解。 证明 充分性 如果方程(2)-1n n X Y =(n ≥2)有+ Q 解,设(v u v w ,)()u v w N ∈两两互素,,为其+ Q 解,则( v w )n -(v u )n =1,n n n w v u =+ 。于是方程(1)n n n z y x =+(n ≥2)有N 解()w v u ,,。 必要性 如果方程(1)n n n z y x =+(n ≥2)有N 解,设()w v u ,,() u v w N ∈两两互素,,

安德鲁怀尔斯的证明比我复杂一百倍

安德鲁怀尔斯的证明比我复杂一百倍 安德鲁怀尔斯的证明用了130页,并利用了连费马都没接触的理论来证明,充分说明他的证明并没有揭开费马所说的美妙证明的历史真相。真正理解费马原始思想的人是我。我只用了一页的版面通俗地透彻地严格地证明了这一结论。是真金还是铜大家可以验证。 揭开费马大定理真相 当整数n大于2时X n +Y n=Z n 没有正整数解。显然X、Y、Z都不会是零。 证明方法: 由于当n为大于2质数时证明X n +Y n=Z n 没有正整数解。与证明X1n+X2n+X3n =0没有非零的整数解道理一样。又由于当n=ab时X1 +X2n+X3n =0可写成(X1a)b+(X2a)b+(X3a)b=0; 因此只要证明当整数n为大于2的质数X1n+X2n+X3n =0没有非零的整数解,可类推X n +Y n=Z n 没有正整数解,而n=4没有整数解早已被人证明。现在我们需要证明当当n为大于2质数时X1n+X2n+X3n =0没有非零的整数解。 假设存在有整数解,会不会出现冲突呢,会的。 如果X1n+X2n+X3n =0存在有整数解,而n为大于2质数,因此必存: X1X2+X2X3+X3X1=d (d为整数更是有理数);X1X2X3=c(c为整数更是有理数)也就是说必存在这样的方程组; X1n+X2n+X3n =0 (1) X1X2+X2X3+X3X1=d (d为整数更是有理数) (2) X1X2X3=c(c为整数更是有理数) (3) 由方程组必可合成关于X的一元n次方程,又由于若X1=X2或X1=X3或X2=X3均不存在整数解,原因是2X1n+X3n=0没有非零整数解,因此倘若有非零整数解也只能是X1、X2、X3 互不相等。由于作为底的仅有X1、X2、X3且均要同时有理地合成为【f(X)】n 的形式现在的问其题在于,关于X的一元n次方程(n为质数)既要把未知数都配方成n次方内,又要表示出三个解的不相等。而d、b均为有理数,能做得到吗?做不到的,我们知道,当n 为质数时若将方程有理化成【f(X)】n =P;只能反映有一个实数解,其他是虚数解。说明X1、X2、X3取有理数解是不相容的。更谈不上整数解。也就是说要符合费马所规定条件的方程是不存在,因此我的假设是不成立的。 由于当n为大于2质数时证明X n +Y n=Z n 没有正整数解。与证明X1n+X2n+X3n =0没有非零的整数解道理一样。 当n为合数时,n可分解成质因素,可将一个质因数写成括号外的方次来证明,如果n 只含质因素2,n必可写成4m的形式,可当成4次方程来证明。而n=4时,费马本人已证明。至此费马定理证明完毕。

费尔马大定理及其证明

费尔马大定理及其证明 近代数学如参天大树,已是分支众多,枝繁叶茂。在这棵苍劲的大树上悬挂着不胜其数的数学难题。其中最耀眼夺目的是四色地图问题、费尔马大定理和哥德巴赫猜想。它们被称为近代三大数学难题。 300多年以来,费尔马大定理使世界上许多著名数学家殚精竭虑,有的甚至耗尽了毕生精力。费尔马大定理神秘的面纱终于在1995年揭开,被43岁的英国数学家维尔斯一举证明。这被认为是“20世纪最重大的数学成就”。 费尔马大定理的由来 故事涉及到两位相隔1400年的数学家,一位是古希腊的丢番图,一位是法国的费尔马。丢番图活动于公元250年前后。 1637年,30来岁的费尔马在读丢番图的名著《算术》的法文译本时,他在书中关于不定方程 x^2+ y^2 =z^2 的全部正整数解这页的空白处用拉丁文写道:“任何一个数的立方,不能分成两个数的立方之和;任何一个数的四次方,不能分成两个数的四次方之和,一般来说,不可能将一个高于二次的幂分成两个同次的幂之和。我已发现了这个断语的美妙证法,可惜这里的空白地方太小,写不下。” 费尔马去世后,人们在整理他的遗物时发现了这段写在书眉上的话。1670年,他的儿子发表了费尔马的这一部分页端笔记,大家才知道这一问题。后来,人们就把这一论断称为费尔马大定理。用数学语言来表达就是:形如x^n+y^n=z^n的方程,当n大于2时没有正整数解。 费尔马是一位业余数学爱好者,被誉为“业余数学家之王”。1601年,他出生在法国南部图卢兹附近一位皮革商人的家庭。童年时期是在家里受的教育。长大以后,父亲送他在大学学法律,毕业后当了一名律师。从1648年起,担任图卢兹市议会议员。

费马大定理的美妙证明

费马大定理的美妙证明 成飞 中国石油大学物理系 摘要:1637年左右,法国学者费马在阅读丢番图(Diophatus)《算术》拉丁文译本时,曾在第11卷第8命题旁写道:“将一个立方数分成两个立方数之和,或一个四次幂分成两个四次幂之和,或者一般地将一个高于二次的幂分成两个同次幂之和,这是不可能的。关于此,我确信已发现了一种美妙的证法,可惜这里空白的地方太小,写不下。” 0、费马大定理: 当n>3时,X n +Y n=Z n,n次不定方程没有正整数解。 1、当n=1,X+Y=Z,有任意Z≥2组合的正整数解。任意a.b.c;只要满足方程X+Y=Z;a,b.c 由空间平面的线段表示,有 a b c 可见,线段a和线段b之和,就是线段c。 2、当n=2,X2+Y2=Z2,有正整数解,但不任意。 对于这个二次不定方程来说,解X=a,Y=b,Z=c,在空间平面中,a,b,c不能构成两线段和等于另外线段。 又因为,解要满足二次不定方程,解必然a+b>c且c>a,b。 可以知道,二次不定方程的解,a,b,c在空间平面中或许可以构成三角形, B c A 根据三角形余弦定理,有 c2=a2+b2-2ab× cosɑ( 0<ɑ< π)

此时,a,b,c,即构成了三角形,又要满足二次不定方程X2+Y2=Z2 ,只有当且仅当ɑ=900,cosɑ=0,a,b,c构成直角三角形时c2=a2+b2,既然X=a,Y=b,Z=c,那么二次不定方程X2+Y2=Z2有解。 3、当n=3,X3+Y3=Z3,假设有正整数解。a,b,c就是三次不定方程的解,即X=a,Y=b,Z=c,a+b>c,且c>a,b。 此时,a,b,c也必构成三角形, B A 根据三角形余弦定理,有 c2 = a2+b2-2ab× cosɑ( 0<ɑ< π) 因为,a,b,c是三次不定方程X3+Y3=Z3的正整数解,cosɑ是连续函数,因此在[-1,1]内取值可以是无穷个分数。根据大边对大角关系,ɑ角度取值范围(60o,180o),由此我们cosɑ的取值分成两部分,(-1,0]和[0,?)范围内所有分数;而a+b>c,且c>a,b, 1、当cosɑ=(-1,0],三角形余弦定理关系式得到, c2 = a2+b2+mab m=[0,1)内正分数; 等式两边同乘以c,有 c3 = a2c + b2c + mabc 因为c>a,b,那么 c3 > a3+ b3 2、当cosɑ=?,三角形余弦定理关系式得到, c2 = a2+b2-ab 等式两边同乘以a+b,有 (a+b)c2 = a3+ b3 又因为a+b>c, 所以,c3 < a3+ b3 (根据三角形大角对大边,c>a,b,即ɑ不可能等于600) 那么,cosɑ=[0,?)时,更加满足c3 < a3+ b3 既然,a,b,c是三次不定方程X3+Y3=Z3的解,又a3+ b3≠ c3, 那么,X3+Y3≠Z3,得到结果与原假设相矛盾,所以,假设不成立。 即,n=3时,X3+Y3=Z3 ,三次不定方程没有正整数解。 4、n>3, X n +Y n=Z n,假设有正整数解。a,b,c就是n次不定方程的解,即X=a,Y=b,Z=c,a+b>c,且c>a,b。此时,a,b,c构成三角形,根据三角形余弦定理有,

我用概率证明了费马大定理

我用概率证明了费马大定理 章丘一职专马国梁 1637年,法国业余数学家费马在一本著名的古书——丢番图的《算术》中的一页上写了如下一段文字: “分解一个立方为两个立方之和,或分解一个四次方为两个四次方之和,或更一般地分解任一个高于二次方的幂为两个同次方的幂之和均不可能。对此我发现了一个奇妙的证明,但此页边太窄写不下。” 用数学语言表达就是说,当指数n > 2时,方程x^n + y^n = z^n 永远没有整数解。这就是著名的连小学生都能看懂的费马猜想。 可是在这个猜想提出后,那个重要的“奇妙证明”不论在费马生前还是死后始终没有被人见到,且后人也再没有找到,所以人们怀疑那个证明根本就不存在或者是在什么地方搞错了。费马生前只是证明了n = 4 的情况;直到1749年,才被欧拉证明了n = 3 的情况。 这个猜想看上去是如此的简单,让局外人根本无法想象证明它的艰难,所以曾经让不少人跃跃欲试。他们搜肠刮肚,绞尽脑汁,耗费了无数的精力。三百多年来,虽然取得了很大进展,显示了人类的智慧,但问题总是得不到彻底解决。直到1995年,才由英国数学家怀尔斯宣称完成了最后的证明。从此费马猜想变成了真正的“费马定理”。 对费马定理的证明之所以艰难,是因为在整数内部有着极其复杂微妙的制约机制,要想找到这些制约关系,必须深入到足够的程度进行细致的分析才行。所以三百多年来,虽然有不少数学大家还有广大业余爱好者不畏艰难,前赴后继,顽强奋斗,但怎奈山高路远,歧途太多,终归难免失败。 在这样的现实下,笔者明白自己也是局外之人,所以不可能去钻这个无底的黑洞。但是作为一种乐趣,我们不妨另外开辟一条渠道,进行旁证和展望。试用概率计算一下:看看费马猜想是否成立,又成立到什么程度。虽然这在数学界难以得到公认,但是我们歪打正着,乐在其中。因为对于决定性的现象,如果其决定因素和控制过程过于复杂,那么其结果是可以用概率理论进行推算的。 但是要证明费马猜想究竟应该从何处下手呢?对此笔者心中一直有一个强烈的直觉。 我们知道:当n = 1 时,x + y = z 可有无数组解。在正整数中,任何两个整数相加的结果必然也还是整数。 但是当n = 2 时,方程x^2 + y^2 = z^2 的解就没有那么随便了,它们必须是特定的一组组的整数。其组数大大减少。 而当n = 3 时,方程x^3 + y^3 = z^3 则根本就没有整数解了。那么其原因是什么呢? 对此笔者曾经思考了多年。但没想到只是在近几天才一下子开了窍,找到了问题的关键。原来是:指数越大,整数的乘幂z^n在数轴上的坐标点就越稀疏,从而使任意两整数的同次方幂之和x^n + y^n 落在坐标点上成为整数的可能性就越小。其概率是z^n 的导数的倒数。即每组x^n + y^n 能够成为整数的可能性只有 η= 1/[n z^(n-1)] = 1/ [n (x^n + y^n )^(1-1/n) ] 当x、y在平面直角坐标系的第一区间随意取值时,我们可以用积分的办法算出其中能够让z成为整数的组数。其公式为 N =∫∫ηdx dy =∫∫[(dx dy) / (n (x^n + y^n )^(1-1/n))] 因为在平面直角坐标系上,当z 一定时,由方程x^2 + y^2 = z^2 所决定的曲线是个正圆; 而由方程x^n + y^n = z^n 所决定的曲线则是一个近似的圆; 只有当n 趋于无穷大时,它的曲线才能成为一个正方形。 所以当n较小时,我们是可以把方程的曲线当作一个圆来处理的。这样以来,N的积分公式就变成了 N =∫[(0.5πz dz ) / (n z^(n-1))] ①当n = 1 时,由方程x + y = z 所决定的曲线是一条斜的直线。它在第一象限的长度是sqrt(2) z ,此时能够成为整数的概率是100%,即η= 1/[n z^(n-1)] = 1 所以N =∫sqrt(2) z dz = [1/sqrt(2)] z^2 即与z的平方成正比,这意味着在坐标系的第一象限中,遍地都是解。仔细想想这也可以理解。因为不论x还是y,都是可以取任意整数的;而正整数的数量是无穷多,所以它们的组合数将是无穷多的平方,为高一级的无穷多。 ②当n = 2 时,由方程x^2 + y^2 = z^2 所决定的曲线是一个正圆。在第一象限是一段1/4 的圆周,其长度是0.5πz ;此时η= 1/[2 z ] 所以N =∫(0.5πz dz / (2 z) ) = (π/4) z

《费马大定理》读后感800字

《费马大定理》读后感800字 费马大定理是17世纪法国数学家费马留给后世的一个不解之谜。即:当整数n>2时,关于x,y,z的不定方程x^n+y^n=z^n.无正整数解。 为证明这个命题,无数的大数学家们都在不懈努力,孜孜不倦的力求攻克。该问题的提出还在于毕达哥拉斯定理(在一个直角三角形中,斜边的平方等于两直角边的平方之和)的存在。而后欧拉用他的方式证明了x^3+y^3=z^3无正整数解。同理3的倍数也无解。费马也证明了n为4时成立。这样使得待证明的个数大大减少。终于在“谷山——志村猜想” 之后,被安德鲁·怀尔斯完全证明。 看过该书以后,一方面是对于费马大定理的证明过程的惊叹。这是一个如此艰辛的过程。阿瑟·爱丁顿爵士曾说,证明是一个偶像,数学家在这个偶像面前折磨自己。值得解决的问题会以反击来证明他的价

值。费马大定理的成功证明的实现在是它被提出后的300多年。经典数学的证明办法是从一系列公理、陈述出发,然后通过逻辑论证,一步接着一步,最后就可能得到某个结论。数学证明依靠这个逻辑过程,一经证明就永远是对的。数学证明是绝对的。也是一环扣一环的,没有索菲·热尔曼,柯西,欧拉等人在之前的研究,该定理并非能在个人的一次研究中就能得到证明。对于数学的研究是永无止境的。另一方面,我也认识到寻找一个数学证明就是寻找一种认识,这种认识比别的训练所积累的认识都更不容置疑。最近两千五百年以来,驱使着数学家们的正是这种以证明的方法发现最终真理的欲望。数学家有着不安分的想象与极具耐心的执拗。虽说当今计算机已经发展到一定地步了,它的计算速度再快,但是无法改变数学证明的需要。数学证明不仅回答了问题,还使得人们对为什么答案应该如此有所了解。 学数学能干什么?曾经也有学生这样问过欧拉,欧拉给他一些钱以后就让学生走了。培根也说过,数学使人周密。数学的证明最能培养严谨的态度。

费马大定理的3次、4次不可能的证明

A 试证:试证:x x 4+y 4=z 4在xy xy≠ ≠0时无整数解。证:假设原命题成立,则有: z 4-x 4=(z -x)(z 3+z 2x+z x 2+x 3)=(z -x)(z +x)(z 2+x 2)=y 4由x 、y 、z 都是大于0的正整数,所以有z >x 得:得:z z -x -x<<z +x +x< <z 2+x 2(其中若z +x +x≥≥z 2+x 2,则x(1-x)x(1-x)≥ ≥z (z -1)负数大于正数,不成立。)分两种情形讨论: ①y 是质数,得:是质数,得:y=z y=z -x y=z +x y 2=z 2+x 2由前两式得x =0(不成立)②y 是合数,得:是合数,得:(z (z -x)a=y (z -x)b=y z 2+x 2=aby 2稍微变换一下就可以得到:((a a 2b 2-1-1) )z 2=(a 2b 2+1)x 2即:即:a a 2 b 2-1=k 12a 2b 2+1=k 22但是在整数里,但是在整数里,m m 2-n 2≠1。故这种情形不成立。∴x 4+y 4=z 4在xy xy≠ ≠0时无整数解。B 试证:试证:x x 3+y 3=z 3在xy xy≠ ≠0时无整数解。证:假设原命题成立,则有: z 3-x 3=(z -x)-x)( (z 2+xz +x 2)=y 3>0则有:则有:z z >x z 2+xz +x 2>z -x 分两种情形讨论: ①y 是质数,得:是质数,得:y=z y=z -x y 2=z 2+xz +x 2即:即:z z 2+xz +x 2=y 2=(z -x)2整理得到:整理得到:xz xz =-2xz (不成立不成立) )②y 是合数,则有:是合数,则有:(z (z -x)a=y z 2+xz +x 2=ay 2整理得到:((a a 3-1-1) )z 2-(a 3+1)xz +(a 3-1)x 2=0若z 有解,需有解,需△≥△≥△≥00即:即:a a 3≤3由于a 是大于0的正整数,故a =1即:即:z z -x=y 回到第回到第① ①种情形,结果仍是不成立。 ∴x 3+y 3=z 3在xy xy≠ ≠0时无整数解。另外根据我的推到出勾股方程的满足条件或生成方法是: ((e 2-f 2)/2)2+(ef)2=((e 2+f 2)/2)2 其中e 、f 取大于0的同时为奇或偶的正整数(的同时为奇或偶的正整数(e e ≠ f )但是我在一本介绍数论的书上看到已经被人家找出来,只是形式和我的有点差异。故我通过上述方法找到了勾股方程成立的充足理由,及同样找到了其满足条件。乐哉!

费马大定理的证明

学院 学术论文 论文题目:费马大定理的证明 Paper topic:Proof of FLT papers 姓名 所在学院 专业班级 学号 指导教师 日期 【摘要】:本文运用勾股定理,奇偶性质的讨论,整除性的对比及对等式有解的分析将费马大

定理的证明由对N>2的情况转换到证明n=4,n=p 时方程n n n x y z +=无解。 【关键字】:费马大定理(FLT )证明 Abstract : Using the Pythagorean proposition, parity properties, division of the contrast and analysis of the solutions for the equations to proof of FLT in N > 2 by the situation to prove N = 4, N = p equation no solution. Keywords: Proof of FLT (FLT) 引言: 1637年,费马提出:“将一个立方数分为两个立方数,一个四次幂分为两个四次幂,或者一般地将一个高于二次的幂分为两个同次的幂,这是不可能的。”即方程 n n n x y z +=无正整数解。 当正整数指数n >2时,没有正整数解。当然xyz=o 除外。这就是费马大定理(FLT ),于1670年正式发表。费马还写道:“关于此,我确信已发现一种奇妙的证法,可惜这里的空白太小,写不下”。[1] 1992年,蒋春暄用p 阶和4n 阶复双曲函数证明FLT 。 1994年,怀尔斯用模形式、谷山—志村猜想、伽罗瓦群等现代数学方法间接证明FLT ,但是他的证明明显与费马设想的证明不同。 据前人研究,任何一个大于2的正整数n ,或是4的倍数,或是一个奇素数的倍数,因此证明FLT ,只需证明两个指数n=4及n=p 时方程没有正整数解即可。方程 444x y z +=无正整数解已被费马本人及贝西、莱布尼茨、欧拉所证明。方程 n n n x y z +=无正整数解,n=3被欧拉、高斯所证明;n=5被勒让德、狄利克雷所证明;n=7被拉梅所证明;特定条件下的n 相继被数学家所证明;现在只需继续证明一般条件下方程n n n x y z +=没有正整数解,即证明FLT 。[2] 本文通过运用勾股定理,对奇偶性质的讨论,整除性的对比及对等式有解的分析证明4n =,n p =时n n n x y z +=无正整数解。

费马大定理的简单证明

费马大定理的简单证明 李联忠 (营山中学 四川 营山 637700) 费马大定理:一个正整数的三次以上的幂不能分为两正整数的同次幂之和。即不定方程n n n y x z +=当n ≥3时无正整数解。 证明: 当n=2时,有 222y x z += ∴ ))((222y z y z y z x +-=-= (1) 令 22)(m y z =- 则 22m y z += 代入(1)得 222222222222)(2)22(2l m m y m m y m y z x =+=+=-= ∴ ml x 2= 22m l y -= 22m l z += 当n=3时,有 333y x z += ∴ ))((22333y zy z y z y z x ++-=-= (2) 令 323)(m y z =- 则 323m y z +=代入(2)得 ] [23223232333)3()3(3y y m y m y m y z x ++++=-= )3333(36432232m y m y m +?+=)33(36332233m y m y m ++= 若方程333y x z +=有正整数解,则)33(63322m y m y ++为某正整数的三次幂,即 363322)33(l m y m y =++ ∴ )33)(3(3)3(4222263332m l m l m l m l m y y ++-=-=+ 则必有 )33(3)3(4222322m l m l m y m l y ++=+-=和,而y,m,l 都取正整数时,这两等式是不可能同时成立的。所以363322)33(l m y m y =++不成立。即x 不可能取得正整数。所以,当n=3时,方程333y x z +=无正整数解。 当n>3时,同理可证方程n n n y x z +=无正整数解。 定理得证。

费马大定理是怎么证明的

费马大定理是怎么证明的 已故数学大师陈省身说道,20世纪最杰出的数学成就有两个,一个是阿蒂亚—辛格指标定理,另一个是费马大定理。当然,20世纪的重大数学成就远不止这两个,不过这两大成就却颇具代表性,特别是从科普的角度来看。 说实在的,数学虽然总是居于科学之首,可是一般人对数学可以说几乎一无所知,尤其是说到数学有什么成就、有什么突破的时候。理、化、天、地、生,门门都有很专门的概念、知识、技术,可不久之前的大成绩很容易就可以普及到寻常百姓家。激光器制造出来还不到50年,激光唱盘早已尽人皆知了,克隆出现不到10年,克隆这字眼已经满天飞了。即使人们不太懂黑洞的来龙去脉,一般人理解起来也不会有太大障碍。可是有多少人知道最新的数学成就呢?恐怕很难很难。数学隔行都难以沟通,更何况一般人呢。正因为如此,99%的数学很难普及,成百上千的基本概念就让人不知所云,一些当前的热门,如量子群、非交换几何、椭圆上同调,听起来就让人发晕。幸好,还有1%的数学还能对普通的人说清楚,费马大定理就是其中的一个。 费马大定理在世界上引起的兴趣就正如哥德巴赫猜想在中 国引起的热潮差不多。之所以受到许多人的关注,关键在于它们不需要太多的准备知识。对于费马大定理,人们只要知道数学中头一个重要定理就行了。这个定理在中国叫勾股定

理或商高定理,在西方叫毕达哥拉斯定理。它的内涵丰富,从数论的角度看就是求不定方程(即变元数多于方程数的方程)X2+Y2=Z2的正整数解。中国在很早已知(3,4,5)是这个方程的一个解,也就是32+42=52,其后也陆续得到其他解,最后知道它的所有解。这样,一个不定方程的问题得到圆满解决。 数学家的思想方向是推广,这个问题到了17世纪数学家费马的手中,就自然问,当指数变是3,4……时,又会怎样?这样费马的问题就变成不定方程Xn+Yn=Znn=3,4,……是否有正整数解的问题。费马误以为自己证明了对于所有n≥3的情形,这个方程(不妨称为费马方程)都没有正整数解,实际上,他的方法只证明n=4的情形。不过,这个他没有证明的定理还是被称为费马大定理。 这样一个叙述简单易懂的定理对于后来的数学家是一大挑战,其后200多年,数学家只是部分地解决了这个问题,可是却给数学带来丰富的副产品,最重要的是代数数论。原来的问题却成为一个难啃的硬骨头。20世纪初,有人悬赏10万德国马克,征求费马大定理的证明,成千上万的错误证明寄到评审机构那里,其中几乎没有什么真正的数学家。本书的第四章生动地描写了其中的故事。 有时我们把这些人称为业余数学爱好者,近来称之为民间科

费马点及其证明

费马点定义 在一个多边形中,到每个顶点距离之和最小的点叫做这个多边形的费马点。在平面三角形中: (1).三内角皆小于120°的三角形,分别以AB,BC,CA,为边,向三角形外侧做正三角形ABC1,ACB1,BCA1,然后连接AA1,BB1,CC1,则三线交于一点P,则点P就是所求的费马点. (2).若三角形有一内角大于或等于120度,则此钝角的顶点就是所求. (3)当△ABC为等边三角形时,此时外心与费马点重合 证明 (1)费马点对边的张角为120度。 △CC1B和△AA1B中,BC=BA1,BA=BC1,∠CBC1=∠B+60度=∠ABA1, △CC1B和△AA1B是全等三角形,得到∠PCB=∠PA1B 同理可得∠CBP=∠CA1P 由∠PA1B+∠CA1P=60度,得∠PCB+∠CBP=60度,所以∠CPB=120度 同理,∠APB=120度,∠APC=120度 (2)PA+PB+PC=AA1 将△BPC以点B为旋转中心旋转60度与△BDA1重合,连结PD,则△PDB为等边三角形,所以∠BPD=60度 又∠BPA=120度,因此A、P、D三点在同一直线上, 又∠APC=120度,所以A、P、D、A1四点在同一直线上,故PA+PB+PC=AA1。 (3)PA+PB+PC最短 在△ABC内任意取一点M(不与点P重合),连结AM、BM、CM,将△BMC以点B为旋转中心旋转60度与△BGA1重合,连结AM、GM、A1G(同上),则AA1

费马大定理的初等巧妙证明(完全版)

费马大定理的初等巧妙证明(完全版) pxt 费马大定理:一个正整数的三次以上的幂不能分为两正整数的同次幂之和。即不定方程n n n y x z +=当n ≥3时无正整数解。 证明: 当n=2时,有 222y x z += ∴ ))((222y z y z y z x +-=-= (1) 设 22)(m y z =- 则 22m y z += 代入(1)得 222222222222)(2)22(2l m m y m m y m y z x =+=+=-= ∴ ml x 2= 22m l y -= 22m l z += 当n=3时,有 333y x z += ∴ ))((2 2333y zy z y z y z x ++-=-= (2) 设 323)(m y z =- 则 323m y z +=代入(2)得 ][23223232333)3()3(3y y m y m y m y z x ++++=-= )3333(36432232m y m y m +?+=)33(36332233m y m y m ++= 设 363322)33(l m y m y =++ (3) 则 ml x 3= (4) 323m y z += (5) 若z,y 的公约数为k,即 (z,y)=k ,k>1时,方程333y z x -=两边可以除以3k ,下面 分析k=1 即(z,y )=1 , 方程333y z x -=的正整数解 因为(z,y )=1,分析(2),(3),(4),(5)式,只有m,l 为正整数时,x,y,z 可能有正整数解,由(3)得 )33)(3(3)3(4222263332m l m l m l m l m y y ++-=-=+ (6) ∵ y, m, l 都取正整数, ∴)3(32m y y +< )33()3(4 2222m l m l m l ++<-

费马大定理的美妙证明教学提纲

费马大定理的美妙证 明

费马大定理的美妙证明 成飞 中国石油大学物理系 摘要:1637年左右,法国学者费马在阅读丢番图(Diophatus)《算术》拉丁文译本时,曾在第11卷第8命题旁写道:“将一个立方数分成两个立方数之和,或一个四次幂分成两个四次幂之和,或者一般地将一个高于二次的幂分成两个同次幂之和,这是不可能的。关于此,我确信已发现了一种美妙的证法,可惜这里空白的地方太小,写不下。” 0、费马大定理: 当n>3时,X n +Y n=Z n,n次不定方程没有正整数解。 1、当n=1,X+Y=Z,有任意Z≥2组合的正整数解。任意a.b.c;只要满足方程X+Y=Z; a,b.c 由空间平面的线段表示,有 a b c 可见,线段a和线段b之和,就是线段c。 2、当n=2,X2+Y2=Z2,有正整数解,但不任意。 对于这个二次不定方程来说,解X=a,Y=b,Z=c,在空间平面中,a,b,c不能构成两线段和等于另外线段。

又因为,解要满足二次不定方程,解必然a+b>c且c>a,b。 可以知道,二次不定方程的解,a,b,c在空间平面中或许可以构成三角形, B c A 根据三角形余弦定理,有 c2=a2+b2-2ab× cosɑ ( 0<ɑ< π) 此时,a,b,c,即构成了三角形,又要满足二次不定方程X2+Y2=Z2 ,只有当且仅当ɑ=900,cosɑ=0,a,b,c构成直角三角形时 c2=a2+b2,既然 X=a,Y=b,Z=c,那么二次不定方程X2+Y2=Z2有解。 3、当n=3,X3+Y3=Z3,假设有正整数解。a,b,c就是三次不定方程的解,即 X=a,Y=b,Z=c,a+b>c,且c>a,b。 此时,a,b,c也必构成三角形, 根据三角形余弦定理,有 c2 = a2+b2-2ab× cosɑ ( 0<ɑ< π) 因为,a,b,c是三次不定方程X3+Y3=Z3的正整数解,cosɑ是连续函数,因此在[-1,1]内取值可以是无穷个分数。根据大边对大角关系,ɑ角度取值范围(60o,180o),由此我们cosɑ的取值分成两部分,(-1,0]和[0,?)范围内所有分数;而a+b>c,且c>a,b, 1、当cosɑ=(-1,0],三角形余弦定理关系式得到,

费马最后的定理:费马大定理

费马最后的定理 费马大定理,又被称为“费马最后的定理”,由17世纪法国数学家皮耶·德·费玛提出。 它断言当整数n >2时,关于x, y, z的方程x^n + y^n = z^n 没有正整数解。 德国佛尔夫斯克曾宣布以10万马克作为奖金奖给在他逝世后一百年内,第一个证明该定理的人,吸引了不少人尝试并递交他们的“证明”。 被提出后,经历多人猜想辩证,历经三百多年的历史,最终在1995年被英国数学家安德鲁·怀尔斯彻底证明。 大约1637年左右,法国学者费马在阅读丢番图(Diophatus)《算术》拉丁文译本时,曾在第11卷第8命题旁写道:“将一个立方数分成两个立方数之和,或一个四次幂分成两个四次幂之和,或者一般地将一个高于二次的幂分成两个同次幂之和,这是不可能的。关于此,我确信已发现了一种美妙的证法,可惜这里空白的地方太小,写不下。” (拉丁文原文: "Cuius rei demonstrationem mirabilem sane detexi. Hanc marginis exiguitas non caperet.") 毕竟费马没有写下证明,而他的其它猜想对数学贡献良多,由此激发了许多数学家对这一猜想的兴趣。数学家们的有关工作丰富了数论的内容,推动了数论的发展。 证明完成

定理到了最后攻关阶段,并且这刚好是他的研究领域,他开始放弃所有其它活动,精心疏理有关领域的基本理论,为此准备了一年半时间把椭圆曲线与模形式通过伽罗瓦表示方法“排队”。接下来的要将二种“排队”序列对应配对,这一步他二年无进展。此时他读博时学的岩泽理论一度取得实效,到1991年他之前的导师科茨告诉他有位叫弗莱切的学生用苏联数学家科利瓦金的方法研究椭圆曲线,这一方法使其工作有重大进展。 1993年6月在剑桥牛顿学院要举行一个名为“L函数和算术”的学术会议,组织者之一正是怀尔斯的博士导师科茨,于是在1993年6月21日到23日怀尔斯被特许在该学术会上以“模形式、椭圆曲线与伽罗瓦表示”为题,分三次作了演讲。听完演讲人们意识到谷山---志村猜想巳经证明。由此把法尔廷斯证明的莫德尔猜想、肯.里贝特证明的弗雷命题和怀尔斯证明的谷山---志村猜想联合起来就可说明费马大定理成立。其实这三个猜想每一个都非常困难,问题是怀尔斯最后证明,他变为完成费马大定理证明的最后一棒。 1993年6月23日从剑桥牛顿学院传出费马大定理被证明之后,世界媒体普天盖地般报道了该喜讯。 但此刻数学界反倒十分冷静,明确指论证还需仔细审核,因为历史上曾多少次宣布证明但后来被查证错误。怀尔斯的证明被分为6个部分分别由6人审查,其中第三部分由凯兹负责的查出关于欧拉系的构造有严重缺陷,使科利瓦金---弗莱切方法不能对它适用,怀尔斯对无能为力,1993年12月怀尔斯公开承认证明有问题,但表示很快会补正。一时间怀尔斯的证明被认为认为是历史上拉梅、柯西、勒贝格、里贝特(里贝特也曾称证明了谷山--志村猜想)错误证明的又一例子。1994年1月怀尔斯邀请剑桥大学讲师理查德.泰勒到普林斯顿帮他完善科利瓦金--弗莱切方法解决问题,但整整8个月过去,问题没有解决。泰勒准备再一个月回剑桥,然后怀尔斯正式公布手稿,承认证明失败,1994年9月19日怀尔斯想自己证明失败原因该怎么写,回顾自己是先用岩泽理论未能突破而后用科利瓦金---弗莱切方法,又该法对

费马最后的定理:费马大定理

费马最后的定理 费马大定理,又被称为“费马最后的定理”,由17世纪法国数学家皮耶·德·费玛提出。 它断言当整数n >2时,关于x, y, z的方程x^n + y^n = z^n 没有正整数解。 德国佛尔夫斯克曾宣布以10万马克作为奖金奖给在他逝世后一百年内,第一个证明该定理的人,吸引了不少人尝试并递交他们的“证明”。 被提出后,经历多人猜想辩证,历经三百多年的历史,最终在1995年被英国数学家安德鲁·怀尔斯彻底证明。 大约1637年左右,法国学者费马在阅读丢番图(Diophatus)《算术》拉丁文译本时,曾在第11卷第8命题旁写道:“将一个立方数分成两个立方数之和,或一个四次幂分成两个四次幂之和,或者一般地将一个高于二次的幂分成两个同次幂之和,这是不可能的。关于此,我确信已发现了一种美妙的证法,可惜这里空白的地方太小,写不下。” (拉丁文原文: "Cuius rei demonstrationem mirabilem sane detexi. Hanc marginis exiguitas non caperet.") 毕竟费马没有写下证明,而他的其它猜想对数学贡献良多,由此激发了许多数学家对这一猜想的兴趣。数学家们的有关工作丰富了数论的内容,推动了数论的发展。 证明完成 定理到了最后攻关阶段,并且这刚好是他的研究领域,他开始放弃所有其它活动,精心疏理有关领域的基本理论,为此准备了一年半时间把椭圆曲线与模形式通过伽罗瓦表示方法“排队”。接下来的要将二种“排队”序列对应配对,这一步他二年无进展。此时他读博时学的岩泽理论一度取得实效,到1991年他之前的导师科茨告诉他有位叫弗莱切的学生用苏联数学家科利瓦金的方法研究椭圆曲线,这一方法使其工作有重大进展。 1993年6月在剑桥牛顿学院要举行一个名为“L函数和算术”的学术会议,组织者之一正是怀尔斯的博士导师科茨,于是在1993年6月21日到23日怀尔斯被特许在该学术会上以“模形式、椭圆曲线与伽罗瓦表示”为题,分三次作了演讲。听完演讲人们意识到谷山---志村猜想巳经证明。由此把法尔廷斯证明的莫德尔猜想、肯.里贝特证明的弗雷命题和怀尔斯证明的谷山---志村猜想联合起来就可说明费马大定理成立。其实这三个猜想每一个都非常困难,问题是怀尔斯最后证明,他变为完成费马大定理证明的最后一棒。

费马大定理的初等证明方法

学院 学术论文 题目费马大定理的初等证明方法 姓名 所在学院 专业班级 学号 指导教师 日期 费马大定理的初等证明方法 摘要:本文通过介绍一个与不定方程有关的问题,既所谓“费马大定理”。阐述了费马大定理的基本知识和初等证明方法。 关键字:费马大定理互素

Abstract: this article introduces a volatile equation and the relevant problems, the so-called "FLT". FLT expounds the basic knowledge and elementary proof method. Key words : FLT mutually 一. 有关的基本知识 1.1 大约在1673年,法国数学家费尔马(Fermat ,1601-1665)指出, n >2 时,方程 n n n x y z += (1) 无正整数解。 1.2 对于正整数a 和b ,如果ka=b ,k 为正整数,则a 整除b ;k 不为正整数,则a 不整除b 。如果c 整除a 和b ,则对于任意正整数k 和s ,可有c 整除(ka+sb )。 如果d 是a ,b 的最大公约数,则记为(a ,b )= d 。在(a ,b )= 1时,则称a 和b 是互素(或互质)的。A ,b 和c 是彼此互素的,是指他们中间的任意两个都是互 素的。 如果(a ,b )=1.,在ab 为偶数是,a 和b 一个为偶数一个为奇数;而在ab 为 奇数是,a 和b 都为奇数。 1.3 如果a > b > 0 ,( a ,b ) = 1 ,则(a ,a+b )= 1,(b ,a + b )=1;在ab 为偶数时, (a+b ,a-b )=1,而在ab 为奇数时,(a+b ,a-b )=2。 在u>v>0,(u,v)=1,uv 为奇数时,设 u=a+b,v=a-b,则有 1()2 a u v = + (2) 1()2b u v =- (3) 这里,a>b>0,(a+b)=1,ab 为偶数。 如果p 为奇素数,(a ,b )=1。在p 不整除a 时,(a ,a+pb )=1, 而在p 整 除a 时,(a ,a+pb )=p 。 1.4 因为n>2 时,可有4整除n ,或者p 整除n ,所以只要证明n=4,n=p 时, 方 程(1)无解即可。 1.5 对于两个或两个以上方程,它们同时有解,是指在它们其中任意一个方程有解 的同时,其他的也同时有解;它们不同时有解,则是指在它们其中至少有一个方程 有解得同时,其它的至少有一个无解,或者它们全都无解。 1.6 无穷递降法:如果方程f (x )的解是若干个正整数,则在这其中必有一个最小 的正整数x ;如果可以得到另一个方程f (0x )也有一个解为正整数0x ,并且 0x <

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