费马的最后一个定理是费马首先以注释的形式提出的一个定理,该注释潦草地写在他的古希腊文本的边缘 算术 迪奥芬图斯。 这张潦草的便条是在死后发现的,原件是 现在迷失了。 然而,费马的儿子出版的一本书中保存了一份副本。 在 注意,费马声称发现了一个证据 丢番图碱 方程式 没有 整数 的解决方案 和 .
Fermat的声明全文是用拉丁语写的,内容是“Cubum autem in duos cubos,aut quadrato quadratum in duos quadrato quadratos,et generalizer nullam in infinitium ultra quadratum potestatum in duos eiusdem nominis fas est dividere cuius rei demonstructionem mirabilem sane detexi。Hanc marginis exiguitas non-caperet” (纳格尔1951年,第252页)。 在翻译中,“立方体不可能是两个立方体的和,四次方不可能是二次方之和,或者一般来说,任何大于二次方的数都不可能是类似两次方的和。我发现了这个命题的一个真正奇妙的证明,即这个边距太窄,无法容纳。”
由于费马的旁注 丢番图碱 方程式
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哪里 , , , 和 是 整数 ,没有 非零 的解决方案 被称为费马最后定理。 它被称为“ 定理 " 尽管没有其他数学家 数百年来都能证明这一点。
注意,限制 显然是必要的,因为有许多基本的 生成无穷多个 毕达哥拉斯学派 三元组 满足以下等式 ,
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可以通过尝试对方程进行因子分解来首次尝试求解方程,给出
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因为产品是精确的 权力 ,
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解决 和 给予
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这给了
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然而,由于这些方程的解 有理数 找到原始方程的解并不容易,这种方法 不幸的是,没有提供任何额外的见解。
如果是奇数素数 划分 , 然后是减少
(7)
可以进行,因此重新定义参数会给出
(8)
如果没有奇数素数除法 ,然后 是2的幂,所以 在这种情况下,方程( 7 )和 ( 8 )使用4代替 .自案件发生以来 被费马证明没有解决方案,这就足够了 通过考虑奇数证明费马最后定理 首要的 权力 只有。
类似地,只考虑 相对质数 , , 和 , 因为方程(1)中的每个项都可以除以 ,其中 是 最大的 公约数 .
该定理的所谓“第一种情况”是指 相对质数 到 , 、和 ( )并被威弗里奇考虑。 索菲·热尔曼 证明了费马最后定理的第一种情况 古怪的 首要的 什么时候 也是一个 首要的 Legendre随后证明 如果 是一个 首要的 这样的话 , , , ,或 也是一个 首要的 ,然后 费马最后定理的第一种情况适用于 .这建立了费马最后定理 1849年,库默证明了这一点 有规律的 素数 和 复合数 其中他们 是因素(Vandiver 1929,Ball and Coxeter 1987)。
费马最后一个定理的“第二种情况”是“ 划分 正好一个 属于 , , 。请注意 被排除在外 , , 相对最优,如果 除以 , , ,然后它也将第三个除以等式( 8 ).
库默的攻击导致了 理想 Vandiver开发了 Vandiver标准 用于决定 如果给定 不规则素数 满足定理。 1852年,Genocchi证明了第一个案例对 如果 不是 不规则对 . 1858年,库默证明,如果有任何一种情况,第一种情况是正确的 或 是一个 不规则对 , 随后扩展到包括 和 米里马诺夫(1909)。 Vandiver(1920ab)指出 库默回忆录中的空白和错误,在他看来,使库默的证明无效 费马关于不规则素数37、59和67的最后定理,尽管他声称 Mirimanoff对指数37的FLT的证明仍然有效。
Wieferich(1909)证明了如果方程是用整数求解的 相对质数 到 奇数素数 ,然后
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(Ball and Coxeter 1987)。 这样的数字被称为 威弗里奇 素数 米里马诺夫(1909)随后表明
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也必须等待解决方案 相对质数 到 奇数素数 ,不包括前两个 威弗里奇 素数 1093和3511。 1914年,Vandiver
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弗罗贝尼乌斯把这个扩展到
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还表明,如果 是一个 首要的 属于 表格 , 然后
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尽可能少的抬高 在“第一种情况”下 到1941年(Rosser 1941)。 格兰维尔和莫纳根(1988) 显示是否存在 首要的 满足费马最后定理,那么
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对于 , 7, 11, ..., 71.这表明第一种情况对所有人来说都是正确的 首要的 指数高达 (瓦尔迪,1991年)。
费马最后定理的“第二种情况”(对于 )事实证明比第一个案例更难。
欧拉证明了 ,费马 迪里克莱和拉格朗日 1832年,Dirichlet确立了该案 . TheLamé(1839年;Wells 1986年,第70页)证明了该案, 使用身份
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尽管该证明中存在一些错误,但勒贝格随后于1840年修正了这些错误。 在接下来的150年里取得了更多的进步,但 没有得到完全普遍的结果。 之后被虚假的信心所鼓舞 他的证明 圆周率 是 超越的 , 数学家林德曼随后发表了费马最后一部的几个证明 定理,所有这些都是无效的(贝尔1937年,第464-465页)。 奖品 德国商标,称为 沃尔夫斯凯尔 奖项 还提供了第一个有效证据(Ball and Coxeter 1987,第72页; 巴纳1997; 霍夫曼1998年,第193-194和199页)。
最近,Y.Miyaoka(Cipra 1988)对一般证据提出了错误警报,然而,他的证据被证明是有缺陷的。 两者之间的其他尝试性证明 vos Savant(1993)讨论了专业和业余数学家,尽管 vos Savant错误地声称Wiles解决了这个问题(如下所述) 无效。 到1993年左右,费马大定理的一般情况 已证明对所有指数都是正确的 (Cipra,1993年)。 然而,鉴于费马的证明 最后一个定理要求真理 全部的 指数,任何有限数的证明 指数不构成证明 一般定理(尽管没有找到这么多反例 案例极具启发性)。
1993年,投掷了一枚炸弹。 那一年,Andrew Wiles(Cipra 1993,Stewart 1993)通过证明 半稳定的 的案例 田山秀村猜想 . 不幸的是,不久后在证据中发现了几个洞 Wiles通过 田山秀村 猜想 被的属性挂断了 塞尔默 组 使用称为 欧拉系统 然而, 1994年末,Wiles和R.Taylor绕过了这一难题(Cipra 1994, 1995),并发表在Taylor and Wiles(1995)和Wiles(95)上。 Wiles的证明成功 通过(1)替换 椭圆曲线 用Galois表示, (2) 将问题简化为 类别编号 公式 , (3) 证明这一点 公式 和(4)捆扎松散端 这是因为形式主义在最简单的退化案例中失败了(Cipra 1995)。
费马大定理的证明标志着数学时代的结束。 由于几乎所有最终用于解决问题的工具都还没有 被发明于费马时代,猜测他是否 事实上,他掌握了这个定理的基本证明。 根据 费马所谓的证据表明,问题如此顽强地抵抗了攻击 看起来很可能是虚幻的。 这一结论得到了 费马为这些案件寻找证据 和 如果他真的是这样的话,这将是多余的 拥有一般证据。
在第七季的第六集(“恐怖六号树屋”)中 动画电视节目 阿森一族 ,方程式 出现在背景中的某一点。 扩展显示,只有扩展的前9位数匹配(Rogers 2005)。 辛普森一家 第十季第二集(《常青梯田的巫师》) 提到 , 匹配前10位小数(格林沃尔德)。 这两个表达式 导致 近似整数 表达。 开始时 属于 《星际迷航》:下一代 《皇室》,船长 皮卡德提到,研究费马大定理是一个放松的过程。
另请参阅 abc猜想 , 比尔猜想 , Bogomolov-Miyaoka-Yau公司 不平等 , 欧拉系统 , 费马加泰罗尼亚语 猜想 , 费马定理 , 广义 费马方程 , 莫代尔猜想 , 勾股三重 , 里贝特的 定理 , Selmer集团 , 索菲 德国总理 , 斯皮罗猜想 , Taniyama-Shimura猜想 , 沃伊塔的 猜想 , Waring公式 在数学世界课堂上探索这个主题
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引用如下:
埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。 “费马最后定理。” 发件人 数学世界 --Wolfram Web资源。 https://mathworld.wolfram.com/FermatsLastTheorem.html
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