К решению теоремы Ферма

Николай Иванович Пичугин, ветеран ВОВ и ВС

Москва 2001 – 2004 год

Статья посвящена исследованию доказательства теоремы Ферма в общем виде. Показано, что кроме уравнения второй степени уравнения Ферма не содержат  других решений в целых числах. Предложено к рассмотрению 4 метода доказательства теоремы при целых x, y. Проблему доказательства теоремы Ферма следует считать закрытой.

Более 350 лет профессиональные математики и любители пытаются доказать теорему Ферма. Однако до настоящнго времени  нет общепризнанного доказательства. Тем не менее, интерес к загадочной теореме не угасает и до настоящего времени остается высоким.

В настоящей статье предлагается к рассмотрению простой метод доказательства, основанный на разделении числового множества yn + xn =zn (1) на два подмножества, из которых первое содержит только те x и y для всех показателей степени n, которые могут содержать решения уравнения (1) в целых числах x,y,z, а второе подмножество содержит только нецелые решения.

Отделить друг от друга упомянутые подмножества представляется возможным путем разложения уравнения (1) на составные части по биному Ньютона и составления на их основе уравнения с учетом принятых ограничений для поиска целых решений. Для этого представим уравнение (1) в виде, удобном для разложения :

(x - a)n + xn –(x+b)n = 0                                                                           (2)

Здесь: x – переменное число, а < x – целое число; n – целое число, показатель степени; b – целое или нецелое число, в зависимости от соотношения x,a, и n.

Сущность доказательства заключается в определении подходящих значений x,y,z для удовлетворения уравнений ( 1 ) и ( 2 ) методом последовательных приближений. Задача решается применительно к 450 сектору I  квадранта в плоскостных координатах (x,y), т.к. из-за недостатка информации координата z  равна 0. Полученные результаты могут быть распространены на остальные 7 секторов плоскости (x,y), определяя тем самым область распространения условий теоремы Ферма.

Итак, применяя формулу бинома Ньютона к выражению (2), получим:

(x–a)n + xn  = 2xn - nxn-1 a  + cn2 xn-2  a2  - cn3  xn-3   a3...... +an           

 (x+b)n       =  xn  +nxn-1 b  + cn2 xn-2 b2   + cn3 xn-3 b3  .......+bn                    

=  xn - nxn-1 (a+b) + cn2 xn-2 (a2-b2) - cn3 xn-3 (a3+b3)..+(an+bn) =0

(3)

Назовем выражение (3) основным уравнением в поисках целых решений уравнения (2). Подходящие значения x, y=(x–a), z=(x+b), удовлетворяющие уравнениям (1) и (2), будем искать при условии a=b=1. Обоснование принятых  допущений (ограничений) изложено ниже. Полагая   a = b , уравнение (3) преобразуем к виду:

  xn - 2nxn-1 a - 2cn3 xn-3 a3  - 2cn5 xn-5 a5  - ... (an + an )=0                (4)

Обозначим через  P(a,n) =  2cn3  xn-3 a3 + 2cn5 xn-5 a5 +... ( an + an ) - добавку после первых двух членов  уравнения (4). Тогда уравнение (4) примет вид:

xn - 2nxn-1 a - P(a,n) = 0

Разделив все члены уравнения  на  xn-1, получим выражение для искомого x

 x=2na+P(a,n)/xn-1 , где  P(a,n)/xn-1  ³0                                             (5)

 При  a = b = 1 выражение  (5)  примет  вид:

 x=2n+P(1,n)/xn-1                                                                            (6)

Подходящие значения y=x-1 и z=x+1 определяются через известный х. Из формул (5) и (6) становится ясным, что при  n>2 согласование левых и правых частей уравнений (1) и (2) возможно только при учете добавки P(1,n)/xn-1 .

Исходя из изложенного, целые числа х и у из теоремы Ферма следует однозначно отнести ко второму подмножеству yn + xn =zn

Ниже, в таблице приведены результаты расчетов согласования  для n=2,3,4 и 5.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: лицо реферата, матершинные частушки.





1  2  3  4  5 | Следующая страница реферата