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标题:
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作者:
时势造人
时间:
2011-11-3 11:37
本帖最后由 时势造人 于 2011-12-21 14:09 编辑
& G. t) @- Z" o1 [* Y6 Z: I8 N' O
* ]# Q) G5 l- `7 g H1 s9 q
dui不起 我删除了
作者:
sdqdzhxg
时间:
2011-11-5 12:37
既然为两相邻合数,由任一大于2之偶数均为合数,而任一大于2之偶合数加2必然是合数。故推得“两个相邻的合数间最多只能有一个质数”。“因式分解定理”是数学基本定理,多了解基础知识为益。
作者:
liuxiaoqiang
时间:
2011-11-13 15:22
对不起楼主,由于本人是新手,无发贴的权利,只好将我的一篇论文登在此处,与大家探讨。
- k: v9 `9 Y% w9 E3 F9 S. `
用求根方法巧妙证明费马猜想
% q' N3 e; ~# M1 s
作者:刘孝强
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一、费马猜想简介:
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1.费马猜想: 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。
3 J' n8 G. k2 x) G8 E
2.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: "Cuius rei demonstrationem mirabilem sane detexi. Hanc marginis exiguitas non caperet.")毕竟费马没有写下证明,而他的其它定理对数学贡献良多,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。
" d" m: @4 e0 x" F& ?% J% B
3.这个猜想,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“猜想”,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)由于成功证明此猜想,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。
3 X+ A) z0 Z/ t
甚至有许多数学家断言:费马猜想不可能用初等数学的方法证明。
0 U+ Y& \1 D- z" p$ G' Q6 N
二、求根方法证明费马猜想简介:
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安德鲁•怀尔斯的证明十分繁琐,而本人以下的证明十分简明。
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1.我们知道费马猜想即:当n > 2时,不定方程x^n + y^n = z^n 没有正整数解。为了证明这个结果,只需证明方程x^4 + y4^ = z^4 (x , y,z) = 1和方程x^p + y^p = z^p (x , y,z) = 1[p是一个奇素数]均无正整数解即可。
" {1 x9 p" S) Q8 |0 T
n = 4的情形已由莱布尼茨和欧拉解决。
5 o' C4 Z: a0 l$ K
现在本人用求根方法来证明x^p + y^p = z^p ,(x , y,z)= 1[p是一个奇素数]无正整数解。
% j) ^2 O3 Y" c+ w
因(x , y,z)= 1,很容易证明x和 y,要么均为奇数,要么为一奇一偶。
- Z3 z* _/ e$ N( i! B" s, |+ M
2.为了证明简单明了,我们先来看p=3的情形。我这种证明方法可推出p为任何奇素数的对费马猜想的一般证明:当p≥3的素数时,x^n+y^n=z^n无正整数解。
3 D$ Z* n1 Y2 x
用反证法。假定 x^3+y^3=z^3有正整数解。有x和 y要么均为奇数,要么为一奇一偶。不妨假设y为奇数。那么有:
9 q4 \% Z) B6 E
z^3 = x^3 + y^3=(x + y)(x^2 + y^2-xy)。
+ ~/ |) g7 X$ b1 e2 B. |
设x^2 + y^2-xy=A,即x^2 -xy + y^2-A =0,把此式看成关于x的一元二次方程。
$ M/ L" c2 P2 E& A
为了后面的证明,我把x^2 -xy + y^2-A =0这样的方程称为标准方程。
R$ M0 l6 n9 `! D" f5 ]. a! |4 x
即求x^2 -xy +y^2-A =0的解。用求根公式,有x=-(-y)±√(-y)^2-4(y^2-A)/2(注:√表示根号)= y±√(-y)^2-4y^2+4A/2= y±√4A-3y^2/2= y±√4(x^2 + y^2-xy)-3y^2/2= y±√(2x -y)^2/2。因(2x -y)^2≥0,所以方程在实数范围内有根。这里需要讨论:
8 S' m" |3 G7 C; u8 f
(1)当2x -y>0时,因x= y±√(2x -y)^2/2,可得x=x,或x = y/2 即y= 2x(这与2x -y>0相矛盾,舍去)。
+ s: ^$ k" z) _, g1 y9 n
(2)当2x -y<0时,因x= y±√(2x -y)^2/2,可得x=x,,或x = y/2 即y= 2x(这与2x -y<0相矛盾,舍去)。
" Z% [# y: y( a" Z+ n; h
(3)当2x -y=0时,因x= y±√(2x -y)^2/2,可得y= 2x。
9 f! W4 r' v M) i3 h6 T0 C
综合上面三种情况:在实数范围内,x^2 -xy + y^2-A =0有实根x=x或x = y/2 即y= 2x。
+ J8 }; T4 x" v+ j& f. j |
但显然在正整数范围内,因y= 2x,有y为偶数,与前面假设y为奇数相矛盾。也就是说x^3+y^3=z^3在正整数范围内无解。
; N b( O! Z2 n. g9 U4 a
为进一步明白我的思路,现在来看x^5 + y^5=z^5的情况。这时有x和 y要么均为奇数,要么为一奇一偶。不妨假设y为奇数。那么:
3 s( m' V6 N0 Z1 _+ q( x5 q
Z^5= x^5 + y^5=(x + y)(x^4 + xy^3-x^2y^2+ x^3y+y^4)
" p" c% Z0 X3 h, T9 h3 t
设x^4 + xy^3-x^2y^2+x^3y+ y^4=M,又设x^4-x^2y^2+ y^4=M- xy^3 -x^3y =C,即x^4+ y^4-x^2y^2- C = 0,用代元法,设x^2=X ,y^2=Y,有:X^2+ Y^2-XY- C = 0,这就成了标准方程,从而可用证明标准方程的方法进行证明即可。采用上面的方法,在实数范围内,有由X = X或X= Y/2 即Y= 2X。但在正整数范围内,由Y= 2X,有y^2= 2x^2,这时y为偶数,与前面假设y为奇数相矛盾。也就是说x^5+y^5=z^5在正整数范围内无解。
' F$ E3 P" k$ V' ?. r, W
现在来看费马猜想的一般情形:同样用反证法。假定x^P+y^P=z^P(p是一个奇素数)有正整数解。这时有x和 y要么均为奇数,要么为一奇一偶。不妨假设y为奇数。那么因z^P=x^P-y^P=(x + y)(x^P-1+xy^p-2+…- x ^p-1/2y^p-1/2+…+ x^P-2y+ yP-1),设(x^P-1+xy^p-2+…- x ^p-1/2y^p-1/2+…+ x^P-2y+ y^P-1)=C,即x^P-1+…- x^ p-1/2y^p-1/2+…+ x^P-2y + y^P-1-C=0,设D=C-(xy^p-2+…+ x^P-2y),采用上面的方法很容易推出方程:x^P-1-x^p-1/2y^p-1/2+y^P-1-D=0,用代元法设x^ P-1/2=X ,y^p-1/2=Y,有:X^2+ Y^2-XY- D = 0,这就成了标准方程,从而按证明标准方程的方法就可以证明:x^P+y^P=z^P(p是一个奇素数)无正整数解。
) e8 ~/ T y( t1 v8 U, h1 u
证毕。
( b: J1 L( e( N# G
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2010年12月3日
- i7 N; R, Z$ G2 ~3 x9 h; Q
! r3 b, |/ U- K) e4 W
(作者单位:四川省万源市太平镇。QQ号:516030331)
) V/ {. F g p/ l- s; {7 d
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