数学定理的曲折发展史:费马大定理证明过程( 二 )


“能证明 FLT(3) 也证明了 FLT(6) 啊 。”
“诶?为什么啊?”
“那我们来证明‘如果方程式 x3+y3=z3 不存在自然数解,那么方程 x6+y6=z6 也不存在自然数解’这个命题吧 。”
“人家也能明白这么难的证明吗?”
“能明白的,我们用反证法 。”
◎   ◎   ◎
我们用反证法 。作为前提,我们假设已经证明了“方程式 x3+y3=z3 不存在自然数解” 。
我们要证明的命题是“方程式 x6+y6=z6 不存在自然数解” 。反证法的假设就是否定这个命题 。
反证法的假设:“方程式 x6+y6=z6 存在自然数解 。”
然后,我们将自然数解(x,y,z)替换成(a,b,c) 。虽然实际上并不存在(a,b,c)这三个数字,但我们要研究的是,如果这三个数字存在,那么我们能推导出什么 。然后我们就期待找到矛盾吧 。这就是反证法 。
那么,由(a,b,c)的定义可知,下面等式成立 。
x6+y6=z6
这个等式可以像下面这样变形 。

数学定理的曲折发展史:费马大定理证明过程

文章插图
要说为什么,因为x6=(x2)3 。要凑出6次方,就用2次方的3次方就可以了 。这就是指数运算法则 。接下来我们定义自然数A,B,C,如下所示 。
(A,B,C)=(a2,b2,c2)
这样一来……
数学定理的曲折发展史:费马大定理证明过程

文章插图
也就是说,(A,B,C)是方程式 x3+y3=z3 的自然数解 。
推导出的命题:“方程式 x3+y3=z3 存在自然数解 。”
话说回来,作为我们谈论的出发点,我们是以 FLT(3) 为前提的 。
前提:“方程式 x3+y3=z3 不存在自然数解 。”
这就矛盾了吧 。因此我们根据反证法,否定了反证法的假设 。这样,我们就证明了“方程式 x6+y6=z6 不存在自然数解” 。
◎   ◎   ◎
“原来发此,也就是说,如果 x6+y6=z6 存在自然数解,那么就能由这个结论推出 x3+y3=z3 的自然数解喽?”
“没错,刚才的内容还能推广到一般的情况,也就是说,想证明当 n≥5 时 FLT(n) 成立的时候,没必要一个个去证明所有的n 。只要证胆当质数p=5,7,11,13……时,FLT(p)成立就可以了哦 。”
“诶?只要证明质数就行了啊 。咦?要是这样的话狄利克雷为什么还要证明 FLT(14) 呢?因为14等于7×2,所以14不是质数啊……先证明 FLT(7) 不是更好吗?”
“尤里……确实可能是这样,不过狄利克雷肯定没能证明 FLT(7) 啊……”
“啊,这样啊 。”尤里耸了耸肩,“话说回来,数学家们还真能想啊,哥哥 。感觉这种天衣无缝的理论好舒服啊,怎么说呢,这种没有退路的感觉……让人兴奋得颤抖!就像推理电视剧似的 。数学这东西,竟然能用严谨的逻辑来处理……嗯,嘿咻……”
尤里抬起纤细的手臂,向上伸了个懒腰,简直就像只苗条的猫咪 。
“不过啊,尤里 。数学应该不只是这样 。在追寻到严谨的逻辑之前,有时也会在森林中迷路哦 。”
“诶,是这样啊 。数学家不就是那种绝对不会犯错的好学生吗?”
“数学家在思考的过程中也会犯很多的错误 。当然,最后完成的论文有错就麻烦了……”
“这么说来,尤里你在考试的时候有过计算错误吗?”
“计算错误基本没有,不过经常有不能一下子解开问题的时候 。因为人家笨啊 。”
“才不是呢,尤里 。”我说,“都说了你不笨 。我……不,哥哥我啊,知道尤里不笨,所以你准说这种话 。尤里很聪明的哦 。”
“哥哥……”
“尤里很聪明哦……真的是一只聪明的小猫女哦 。”
【数学定理的曲折发展史:费马大定理证明过程】“人家正感动呢,别逗人家笑喵!”
附:费马大理定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(Diophantna)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.