费马大定理证明
求证不定方程对于整数n>2
无X,Y,Z的整数解
这就是费马猜想
又称费马大定理,起源于三百多年前,挑战人类3个世纪,多次震惊全世界,耗尽人类众多最杰出大脑的精力,也让千千万万业余者痴迷。在1994年被安德鲁·怀尔斯攻克安德鲁·怀尔斯攻克成立,那么猜想正确,否则猜想就是错误的
由条件设定已知x,y为整数,将猜想等式左边合并变换为下式
设
则
假设存在整数Z,则u一定至少是有理数设
则
(1)
由于(p,q)互素
那么q必然是b的因子才能使得等式两边成立
设b=qt代入(1)式得
(2)
则t为a的因子,至此如原条件(a,b)互素相矛盾,所以t必须等于1得以下等式:
(3)
假设等式依然成立
得
利用牛顿二项式广义定理展开上式
得:
展开式曲线簇附图如下
要使得a-q为整数,至少a-q的小数部分为有理数,而a-q的展开式是无限级数,那么只有一个条件下a-q才可能是有理数,就是级数的系数的绝对值相等,由此只有n趋近无穷大时才会出现此种情况如下:
只有a-q才是-的等比数列之和才可能是有理数,由上式知道就算是极限状态也不存在系数的绝对值相等
所以在有限整数n>2的条件下,或n无穷大时
均不可能是有限的或无限循环的,那么它只能是无理数,所以a也只能是无理数,据此
整数n>2时,对于互素的p,q,(q>p)没有整数a使得(4)等式成立
(4)
结论为无理数(整数n>2,q>p)
那么同样也是无理数
至此
对于整数n>2
X,Y,Z没有同为整数的解
费马猜想证明完毕
后记:
为无理数已经写入无理数的百度词条中,便于知识的传播。
现在讨论n=2的情况
由
对其中任意项系数
,而对于n>2就不存在类似结构
就是说结构,正因为如此,也许与勾股数存在某种联系。现在讨论k很大的情况
就是说k趋近无穷大时,K以后的所有项是个等比数列,它可以表示为有理数ε,而n>2时就不存在等比数列因为n>2时
它绝对值不相等,k趋近无穷大时,K以后的所有项不是个等比数列,它依然存在无穷项
这是为什么在n>2时利用展开式证明它的原因,n=2的这种特殊结构与勾股数的联系依然是个谜团。
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