世界数学难题——费马大定理
世界近代三大数学难题之一
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世界近代三大数学难题之一数学是人类精神发展的重要标志。
在历史上,曾经出现过许多数学难题,这些难题充满了神秘和挑战,一度困扰了各国的数学家。
其中,世界近代三大数学难题之一,作为这一类问题中的代表,让人们耳目一新,感受到数学的魅力和力量。
世界近代三大数学难题之一,即费马大定理,又叫费马最后定理。
这个定理由法国数学家费马在17世纪末提出,该定理表述如下:对于任意大于二的自然数n,关于x、y、z的方程x^n+y^n=z^n没有正整数解。
这个问题之所以成为世界近代三大数学难题之一,是因为它的解答过程引发了顶尖数学家们的长期研究和探究,耗费了无数岁月和精力。
费马最后定理一直是数学家心中的一个难题,直到20世纪才得以解决。
在数学界,证明该定理的人被认为是最伟大的数学家之一。
证明费马最后定理的人是英国数学家安德鲁·怀尔斯(Andrew Wiles),他花了七年的时间证明了这个定理。
怀尔斯证明费马最后定理的过程是令人惊叹的。
他是在1986年开始思考这个问题的,在证明过程中,他运用了许多数学理论,尤其是代数几何和调和分析等数学分支中较为先进的理论,并在1993年终于完成了证明。
怀尔斯证明费马最后定理的过程中,透露出了他在数学研究方面的卓越才华。
他发现了一组复杂的代数变换,将费马最后定理转化为了一个新理论,这个理论可以依赖一些已有的数学理论来进行证明。
尽管他在证明中宝刀未出鞘,但他的谨慎和不断的尝试,使得他最终成功地找到了证明该定理的方法。
费马最后定理的解决彰显了数学的力量和神秘,也为数学研究开辟了新的探索方向。
对于普通人来说,虽然这个定理有些抽象和难以理解,但它背后的思想和精神却值得我们去领悟和尊重。
世界数学难题——费马大定理
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世界数学难题——费马大定理费马大定理简介:当整数n > 2时,关于x, y, z的不定方程x^n + y^n = z^n.((x , y) = (x , z) = (y , z) = 1[n是一个奇素数]x>0,y>0,z>0)无整数解。
这个定理,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“定理”,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)由于成功证明此定理,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。
[编辑本段]理论发展1637年,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,而他的其它猜想对数学贡献良多,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。
对很多不同的n,费马定理早被证明了。
但数学家对一般情况在首二百年内仍一筹莫展。
1908年,德国佛尔夫斯克宣布以10万马克作为奖金奖给在他逝世后一百年内,第一个证明该定理的人,吸引了不少人尝试并递交他们的“证明”。
世界上最诡异的一道数学题
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世界上最诡异的一道数学题摘要:1.世界上最诡异的数学题目——费马大定理2.费马大定理的提出和历史背景3.费马大定理的解决历程4.费马大定理的意义和影响正文:【费马大定理】费马大定理,又被称为费马最后定理,是法国数学家皮埃尔·德·费马于1637 年提出的一道数学难题。
该定理的表述如下:“我已经找到了一个真正美妙的证明,但是这边太小写不下。
”然而,费马并没有留下这个证明。
长达358 年的时间里,这道题目成为了数学界一道诡异而神秘的难题。
【历史背景】费马大定理的提出者皮埃尔·德·费马是法国17 世纪最杰出的数学家之一。
他在几何学、微积分等领域都有重要的贡献。
费马大定理是他在研究费马小定理时提出的一个推广。
费马小定理是关于质数和幂次的一个基本定理,而费马大定理则涉及到了所有整数。
【解决历程】费马大定理的解决历程堪称艰辛。
长达358 年的时间里,许多数学家都尝试证明这一定理,但一直无法找到确凿的证据。
直到1994 年,英国数学家安德鲁·怀尔斯才成功地证明了费马大定理。
怀尔斯在研究了其他数学领域的知识后,找到了一个关键的突破口,最终证明了费马大定理。
【意义和影响】费马大定理的证明使怀尔斯荣获了1996 年的菲尔兹奖,这是数学界的最高荣誉。
费马大定理的解决也标志着一个数学史上悬而未决的难题终于得到解决。
费马大定理的影响不仅仅在于它的解决,还在于它引发了数学家对许多相关领域的研究。
同时,费马大定理的故事也成为了数学爱好者们津津乐道的话题。
总结而言,费马大定理作为世界上最诡异的一道数学题,其解决历程充满了传奇色彩。
费马大定理 2005 -回复
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费马大定理2005 -回复费马大定理(Fermat's Last Theorem)是数学史上一项引人注目的难题,经过数个世纪的探索与研究,直到2005年才由英国数学家安德鲁·怀尔斯(Andrew Wiles)最终证明。
怀尔斯的证明不仅揭示了费马大定理的完美之处,更为数学领域中的未来研究奠定了基础。
本文将以费马大定理及其证明为主题,以一步一步的方式回答相关问题,旨在向读者展示数学中的精妙奥妙。
一、费马大定理的背景与形式费马大定理,又称费马猜想,是由法国数学家皮埃尔·德·费马于17世纪提出的问题。
其表述形式可简化为:对于任何大于2的自然数n,找不到任何整数解使得x的n次方加上y的n次方等于z的n次方,其中xyz均为正整数。
二、费马大定理的研究历程自费马大定理提出以来,数学家们历经几个世纪的尝试,但始终未能找到一般性的证明。
许多数学家尝试证明特例,然而无一能够对整个问题提供明确解决方法,使得费马大定理成为了一个困扰数学界多年的难题。
三、怀尔斯的证明策略安德鲁·怀尔斯是一位杰出的数学家,他在1984年提出了一个关键的证明策略。
他将费马大定理转化为一个古典椭圆模函数的性质证明,并借助于模形式的理论来解决这一难题。
他的证明策略包括了许多复杂的数学概念与理论,索引数、符号论和椭圆曲线等都是他在证明过程中所采用的工具。
四、怀尔斯的证明过程怀尔斯在证明过程中采用了弱化的策略,即分别证明了n为奇数与n为偶数两种情况。
他首先对n为奇数的情况进行证明,利用了椭圆曲线和模形式的理论,并通过令n=3的方法来建立了一种相对简单的数学架构。
接着,怀尔斯转而证明了n为偶数的情况。
他通过引入其他一些数学概念,如Galois 表示和椭圆曲线的变形等,使得证明过程更为复杂。
然而,这些复杂的数学思想都是怀尔斯在多年的研究与实践中积累的成果。
最后,怀尔斯在1995年宣布他已找到了一个完整的证明。
三大数学难题
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三大数学难题数学一直都是人们所追求的一门科学,从古至今,人们都在探索数学的奥妙。
在数学的发展过程中,人们有时会遇到一些难题,这些难题不仅考验了人们的智慧和耐心,同时也推动了数学的发展。
下面,我们将介绍三大数学难题。
一、费马大定理费马大定理,又称费马最后定理,是数论中的一项著名定理。
其内容是:x^(n)+y^(n)=z^(n)在自然数域N中,n>2时,无正整数解x,y,z。
该定理由法国数学家费马在17世纪提出,但其证明在20世纪才获得。
该难题的发现推动了数论的研究,同时也成为了数学史上一个重要的里程碑。
费马大定理之所以难题在于,其证明需要高深的数学理论和技巧,需要运用到多个领域的数学知识,在数学史上被称为“最优美的定理,最艰深的证明”。
二、黎曼猜想黎曼猜想是数学界中的一个著名难题,其内涵是对于所有正整数n,该等式π(n)~Li(n)成立的情况。
其中,π(n)表示小于等于n的素数个数,Li(n)表示自然对数函数的积分。
该难题由德国数学家黎曼在19世纪提出,至今未得到证明。
黎曼猜想的重要性在于,其关系到数学领域中的诸多领域,如数字理论、代数、解析数论、几何学等等。
三、庞加莱猜想庞加莱猜想,也叫庞加莱-比格所猜想,是拓扑学中的一项重大难题。
其内涵是:在超过2个维度的球面上,是否存在全局的象限域?该难题由法国数学家庞加莱在20世纪初提出,至今依然未被证实或证伪。
该难题在此后的近百年中引起了众多数学家的广泛关注,数学家们克服许多困难,一直在为这一难题探索解决方法。
综上所述,数学难题是人们在数学研究中所遇到的一些困难点,它们不仅考验了人们的智慧和耐心,同时也推动了数学领域的不断发展。
尽管这些难题尚未完全解决,但我们相信,随着数学理论的不断深入,人们终将能够掌握这些难题的奥秘,推动数学的发展更加繁荣。
费马大定理及其适用范围
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费马大定理及其适用范围费马大定理是代数数论中最著名的问题之一,这个问题是名为皮耶尔·德·费马的法国数学家在17世纪提出的。
这个问题一直成为数学家研究的一个热点,而这个问题的复杂度也使得该问题成为了被证明的最晚的数学难题之一。
在18世纪到19世纪之间,这个问题发生了非常激烈的研究,并且牵扯到了许多传奇人物的身影。
最终,这个问题在20世纪得到了完整的解决。
费马大定理的陈述非常简单:对于任何大于2的正整数n,不存在整数x, y, z满足方程x^n + y^n = z^n。
也就是说,德·费马在研究古希腊时发现了一个证明方法,证明了对于方程x^2+y^2=z^2是对于整数没有解的,而他在研究x^n+y^n=z^n时,声称也存在没有算法能够确定它是否有解,但他却证明不出来。
因此这个问题被称为费马大定理。
费马大定理是一个非常重要的问题,它揭示了数学中有趣的问题和困难的理论。
在数学的整个历史上,费马大定理一直是数学家们最想要解决的问题之一。
尽管问题被提出了大约400多年,直到20世纪才有了完整的解决。
解决这个问题主要是因为数学家发展了一个新的分支,称为算术几何学,这使得人们能够对大多数情况下的费马大定理进行证明和分析。
费马大定理的适用范围是非常广泛的,除了消除了有关同余数的问题之外,在代数几何学中,它提供了两个数域K上的椭圆曲线的同构问题的一个形式解答。
在代数数论中,费马大定理的证明为一些形式上相似的问题提供了启示,例如证明我们可以在任何域上扩张,这是一种类似于费马大定理的数学推理方法。
此外,费马大定理的适用范围也扩展到计算机科学中。
它可以在算法分析和计算复杂度领域中提供重要的数据。
一些复杂的算法,例如密码学中的RSA算法和椭圆曲线加密,可以通过费马大定理和相关证明加强安全性。
在算法设计的过程中,我们也可以使用费马大定理来提供一些有用的策略和思路。
总的来说,费马大定理是一个富有洞见和挑战性的问题。
数学难题及答案
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数学难题及答案数学是一门充满魅力的学科,也是一门门槛较高的学科。
它涉及到的知识面广,但是有时候会遇到一些特别难的问题,让人望而却步。
今天,我们就来看看数学里的一些难题及对它们的解答。
一、费马大定理费马大定理是一项数学难题,也是一项古老难题。
这个难题最初是由法国数学家费马于公元1637年所提出,但是解答此问题的过程历经数百年。
费马大定理是指当n大于2时,以下方程式无正整数数值的情况。
x^n + y^n = z^n 。
直到1994年6月23日,一位名叫安德鲁·怀尔斯的数学界的年轻人对此问题给予了解答。
他不仅证明了费马大定理的正确性,而且还给出了十分复杂的证明过程。
这项成果在数学界引起了轰动。
二、哥德尔定理哥德尔定理是一项逻辑难题,由奥地利数学家哥德尔在1931年提出。
这个定理主要是讨论自然数理论中的一些问题。
问题的核心在于一个句子究竟能否被自身证明?哥德尔定理的结论是不可以。
在一个形式化的数学系统中,总有一些命题是不能够被该系统所证明的。
因此,这项难题在数学中被称为哥德尔不完备定理。
三、黎曼猜想黎曼猜想是一项数学难题,主要以黎曼为名。
这个猜想的主要内容是,在数学中有许多数列在远离数列中心的部分有规律的震荡,而黎曼猜想是用来预测过这种遥远部分的规律,也就是整数的质数分布的规律。
黎曼猜想被广泛认为是目前数学界最重要但尚未被证明的难题之一。
虽然已有很多人对此给出过证明,但直到现在还没有能够完全证明这个猜想的人。
黎曼猜想的重要性在于它对其他领域有很大的影响,比如密码技术、计算机安全等。
总体上来说,这些数学难题都非常充满魅力,并且在数学学科中具有极高的价值。
虽然它们看似只适合热爱数学的人去探究,但是从中我们可以看到科学中无限的魅力和神奇。
越是深入探究,就会越能发现其优美和其奥妙之处。
无论是科学家、学生还是普通人士,对于这些问题的理解和探索,都将有助于开拓我们的思维,提升我们的智慧。
世界最难的3大数学题
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世界最难的3大数学题
1、哥德巴赫猜想
2、费玛大定理——内容:他断言当整数n \u003e2时,关于x, y, z 的方程x +-y = z没有正整数解。
3、四色问题——又称四色猜想、四色定理,是世界近代三大数学难题之-。
地图四色定理最先是由一位毕业于伦敦大学叫格里斯的英国大学生提出来的。
1、哥德巴赫猜想
内容:随便取某一个奇数,比如77,可以把它写成三个素数之和,即77=53+17+7; 再任取一个奇数,比如461,可以表示成461=449+7+5,也是三个素数之和,461还可以写成257+199+5,仍然是三个素数之和。
例子多了,即发现“任何大于5的奇数都是三个素数之和。
2、费玛大定理
简述:费玛大定理,又被称为“费马最后的定理”,由17世纪法国数学家皮耶德费玛提出。
费马大定理被提出后,经历多人猜想辩证,历经三百多年的历史,最终在1995年,英国数学家安德鲁怀尔斯宣布自己证明了费马大定理。
3、四色问题
四色问题又称四色猜想、四色定理,是世界近代三大数学难题之一。
地图四色定理最先是由一位毕业于伦敦大学叫格里斯的英国大学生提出来的。
内容:任何一-张地图只用四种颜色就能使具有共同边界的国家着上不同的颜色。
也就是说在不引起混淆的情况下一-张地图只需四种颜色来标记就行。
用数学语言表示:将平面任意地细分为不相重叠的区域,每一个区域总可以用1234这四个数字之- 来标记而不会使相邻的两个区域得到相同的数字。
费马大定理-一个困惑了世间智者358年的谜
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的方法和思路来攻克这个难题。
新技术和方法的出现
代数几何和拓扑学的进展
随着代数几何和拓扑学的不断发展,这些领域的新技术和方法可能会为证明费马大定理提供新的思路和工具。
计算机辅助证明
随着计算机技术的不断发展,计算机在数学证明中的应用也越来越广泛,未来可能会通过计算机辅助证明来攻克 费马大定理。
费马大定理对未来数学的影响和启示
欧拉的努力
欧拉是历史上最早研究费马大定理的 数学家之一,他尝试使用代数方法证 明费马大定理,但最终未能成功。
欧拉在证明过程中发现了一些与费马 大定理相关的性质和定理,这些成果 对后来的研究具有重要的意义。
失败的尝试和数学的发展
许多数学家在费马大定理的证明上失败了,这些失败的尝试推动了数学的发展和 进步。
学等其他学科有着交叉融合的可能性,未来这种交叉融合的趋势将会更Leabharlann 加明显。THANKS
感谢观看
业余数学家,被誉为“业余数学家
之王”。
02
费马在数学领域做出了卓越的贡 献,包括费马小定理和费马大定 理,其中费马大定理尤为著名。
费马定理的提
1637年,费马在阅读古希腊数学家欧几里得的《几何原本》时, 在书的第二卷末尾提出了一个挑战性的问题:是否存在一个整 数幂大于2,使得对于所有整数n,都有(x^n + y^n = z^n)无 解?
01
推动数学的发展
费马大定理是数学史上的一个重要问题,攻克这个难题将会对数学的发
展产生深远的影响。
02
激发数学家的创新精神
费马大定理的挑战性和悬而未决的特性,将继续激发数学家的创新精神,
推动数学的不断进步。
03
促进数学与其他学科的交叉融合
高斯留下的十大数学难题
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高斯留下的十大数学难题摘要:一、高斯简介二、高斯留下的十大数学难题三、高斯数学难题对后世的影响正文:高斯,全名卡尔·弗里德里希·高斯,是德国著名的数学家、物理学家和天文学家。
他于1777年出生在汉诺威王国(今德国)的一个小村庄,从小就表现出对数学的极高天赋。
在他的数学生涯中,他解决了许多重要的数学问题,并为数学领域做出了广泛而深刻的贡献。
高斯留下的十大数学难题是他在数学领域的重要遗产。
这些难题涵盖了数学的各个领域,包括代数、数论、几何、微积分等。
以下是高斯留下的十大数学难题:1.费马大定理:费马大定理是法国数学家皮埃尔·德·费马于1637年提出的一个著名数学猜想。
高斯在1825年证明了费马大定理当n>2时成立,从而奠定了费马大定理的基础。
2.四色问题:四色问题是指用四种颜色为任何地图上的区域着色,使得相邻的区域颜色不同。
高斯在1840年提出了一个著名的证明,证明了四色问题的正确性。
3.哥德巴赫猜想:哥德巴赫猜想是高斯在1792年提出的一个关于质数的猜想。
他猜想每个大于2的偶数都可以表示为两个质数之和。
尽管哥德巴赫猜想至今仍未得到证明,但它对质数分布的研究产生了深远的影响。
4.非欧几何:高斯在1828年提出了非欧几何的猜想,即在三维空间中存在一种与欧几里得几何不同的几何。
这一猜想后来被俄罗斯数学家尼古拉·伯努利和德国数学家本尼迪克特·黎曼证实。
5.曲面论:高斯在1827年提出了曲面论,研究了曲面的性质和分类。
他的研究为曲面论的发展奠定了基础。
6.高斯消元法:高斯在1809年提出了高斯消元法,这是一种求解线性方程组的著名方法。
高斯消元法在数学、物理、工程等领域有着广泛的应用。
7.高斯积分:高斯在1809年提出了高斯积分,这是一种求解定积分的方法。
高斯积分在数学、物理、工程等领域有着广泛的应用。
8.高斯函数:高斯函数是高斯在1809年提出的一种函数,它具有一个重要的性质:它的平方可以表示为正态分布。
数学之谜:迷人的数学难题与解答
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数学是一门迷人而富有挑战性的学科,它贯穿于我们生活的方方面面。
数学的魅力不仅体现在它的美妙逻辑和严谨性上,还体现在一系列令人着迷的难题中。
这些数学之谜围绕着各种数学概念和定理,挑战着人们的思维和推理能力。
让我们一起探索一些最迷人的数学难题和它们的解答吧!首先,我们来探索一下著名的费马大定理。
费马大定理是一个一度困扰数学家们几个世纪的难题。
它声称没有整数解的方程a^n + b^n = c^n(其中a,b,c 和n都是大于1的整数)。
然而,虽然这个定理在1637年被皮埃尔·德·费马提出,并声称他有一个美妙的证明,但直到1994年才被安德鲁·怀尔斯证明出来。
这个证明使用了先进的数学工具,涉及到椭圆曲线和模形式等领域。
费马大定理的解答证明了数学是难以预料甚至几百年后才能解开的谜团。
接下来,我们来研究一下哥德巴赫猜想。
哥德巴赫猜想声称任何大于2的偶数都可以表示为两个素数之和。
这个猜想是于1742年由克里斯蒂安·哥德巴赫提出的。
虽然经过多年的尝试,数学家们已经证明了猜想对于非常大的数成立,但它仍然没有从数学上得到证明。
直到2013年,由于数学家们应用了复杂的组合和概率理论,才证明了任何大于2的偶数都可以表示为至多六对素数之和。
这个证明仍然只是一个估计值,但它向我们展示了哥德巴赫猜想的一种可能性。
最后,我们来讨论一下莱布尼茨的无穷级数。
莱布尼茨是一位17世纪的数学家,他证明了以下这个关于π的无穷级数:π/4 = 1 - 1/3 + 1/5 - 1/7 + 1/9 ...这个级数是收敛的,意味着当无限项相加时,可以获得一个有限的结果。
莱布尼茨的证明方法非常巧妙,他使用了一种称为“莱布尼茨交替级数定理”的方法。
这一定理说明了当一个交替无穷级数的项逐渐减小并趋于零时,级数的和是收敛的。
莱布尼茨的无穷级数成为了计算π的一种方法,展示了数学的无限和以及其应用的奇妙之处。
数学之谜无处不在,它们鼓舞着数学家们不断探索和创新。
经典数学难题
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经典数学难题
经典数学难题是指那些历史悠久、深入人心的数学问题。
这些难题不仅是数学领域的挑战,也是人类智慧的体现。
以下是一些经典数学难题:
1. 费马大定理:又称费马最后定理,是数学中的一个著名难题。
它的内容是:对于大于2的整数n,不存在n个大于1的整数a1、a2、…、an,使得an+bn=cn成立。
2. 黑白染色问题:又称瓷砖覆盖问题,是一个有趣的几何问题。
其内容是:如何用黑白两种颜色的正方形瓷砖覆盖一个棋盘,使得黑白两种瓷砖数量相等,且每个瓷砖只能覆盖一个方格。
3. 四色定理:是指用四种颜色对地图进行着色时,任何两个相邻的区域颜色必须不同。
这是一个经典的图论问题,也是人类历史上第一个被证明的重要数学定理之一。
4. 哈密顿回路问题:是指在一个无向图中找到一条经过每个点恰好一次的回路。
这个问题是一个经典的组合问题,其解决方法对于理解复杂网络结构和优化问题有着重要的意义。
以上是一些经典数学难题的简介,它们激发了无数数学家和科学家的研究热情,也成为了人类智慧的珍贵财富。
- 1 -。
关于费马大定理
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关于费马大定理费马在数论方面的有几个猜想,除了他关于素数的猜想,费马大定理是费马的所有猜想中最困难、最有影响的一个,从1637年提出直到1994年有怀尔斯(A.Wiles )解决,整整经历了357年,费马大定理的证明是20世纪诸多重大数学成就之一。
1. 什么是费马大定理?费马大定理又称费马最后一个定理(Fermat ’ Last Theorem ),简记成FLT ,据说是由于到19世纪初期,除了这个定理以外,费马的所有其他猜想均以被解决而得名。
1637年费马在阅读古希腊数学家丢番图著的《算术》的拉丁文译本中第二卷第八个命题:“把一个平方数写成两个平方数之和”时,在书的填白处写道:“相反,不能把一个立方数写成两个立方数之和,也不能把一个四次方表成两个四次方之和,一般地,每个幂次大于2的方幂数均不能表成两个同样方幂次之和,我对此已经找到了一个真正奇妙的证明,但空白的地方太小写不下。
”这就是数学史上著名的费马大定理,用现代术语可表述如下:对每个正整数3≥n ,方程n n n z y x =+均没有正整数解),,(z y x 使得0≠xyz 。
对于2=n 的情况,早在三千多年前,即公元前1100年,我国西周的商高就提出了“勾3股4弦5”的结论,在几何上讲,这是勾股定理的特例,从代数角度看,就是方程222z y x =+有一组整数解)5,4,3(。
费马大定理一提出就立即引起了数学界的兴趣,特别是数学家们都在寻找他说的“奇妙证明”。
多数数学家对此说持怀疑态度。
至少可以说,方程n n n z y x =+对于费马并不是典型的,他所研究的绝大多数方程的指数均小于等于4。
此外,他在与朋友的通信中只叙述了3=n 的情形。
对4=n 时,他采用无穷下降(推)的技巧给出了证明。
虽然后人一直未找到他的证明细节,但对此却确信无疑,因为这可由费马的另一个定理推出。
这个定理是:“三边为整数的直角三角形的面积不能为平方数”。
而后者的证明,费马写在空白处。
费马大定理及其应用
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费马大定理及其应用费马大定理,也被称为费马最后定理,是数学中一个著名的问题。
该定理内容为:对于大于2的正整数n,方程x^n + y^n = z^n 没有整数解。
这个定理的历史可以追溯到17世纪,由法国数学家费马提出,但其证明一直是未解决的难题。
经历了多个数学家的努力,直至20世纪才由英国数学家迪尔金在长达109页的论文中给出了完整的证明。
这又使得费马大定理能够被普及和应用。
费马大定理的应用可以涉及到多个领域。
以下是几个应用实例:1. 密码学密码学是安全通信领域的一个重要分支。
费马大定理可以被用于一种叫做RSA加密的安全协议中。
该协议基于数字分解问题,是一种公钥加密方法。
其原理是将两个大质数p和q相乘得到一个更大的数字N,将其作为公共密钥。
而私密密钥则是p和q的乘积的欧拉函数,并且保证私密密钥是一个大的、难以分解的数字。
RSA的安全性基于质因数分解问题的困难程度,即在没有获得私密密钥的情况下,不能从公共密钥N推断出p和q的值。
而由于费马大定理的存在,可以得出一个结论,即若N可以分解为多个质数的乘积,则证明了费马大定理是假的,因此RSA加密无法进行。
2. 保密信息的随机性随机数是密码学中的一个关键概念。
由于计算机是有规律的,因此需要一种随机方式来寻求保密。
费马大定理可以对随机数的生成产生影响。
当使用某一种算法生成随机数时,如果该算法蕴含着费马大定理,则生成数字的随机性更高。
因此,很多随机数生成器都会利用费马大定理来改进其随机性。
3. 分形几何学分形几何学是一种将自相似性作为几何形态的理论,其灵感来源于自然中的普遍现象。
而费马大定理可以用于特定类型的分形类型,比如类似克莱因瓶等。
在处理这种问题时,费马大定理的求解能力非常关键。
总之,费马大定理虽然看起来并不直接应用,但其背后的数学思想为多个领域的应用和研究提供了坚实的基础。
在安全通信、随机性生成、分形几何学等方面,费马大定理都具有着重要的作用。
它告诉我们,高深的数学理论千回百转,最终,往往都可以为我们所用。
著名数学难题
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著名数学难题
著名数学难题:费马大定理
费马大定理是数学领域中的一道著名难题,它涉及到一个简单的方程:x^n + y^n = z^n。
这个方程被认为是古代数学家费马在17世纪提出的,并声称自己有一种非常巧妙的证明方法,然而他却没有留下具体的证明过程。
这个方程的特殊情况当n为2时,即x^2 + y^2 = z^2,正好对应着勾股定理。
勾股定理指出,在一个直角三角形中,斜边的平方等于两个直角边平方的和。
所以,费马大定理可以看作是勾股定理的一般化。
费马大定理的难点在于,当n大于2时,没有整数解存在。
这个问题困扰了无数的数学家数百年之久,直到1994年,英国数学家安德鲁·怀尔斯公布了他的证明,解决了费马大定理的疑惑,这也为他赢得了菲尔兹奖。
怀尔斯的证明使用了现代代数学中的高深理论,其中包括了椭圆曲线、椭圆函数和模形式等概念。
这个证明非常复杂,需要大量的数学知识和技巧才能理解。
费马大定理的证明不仅解决了这个古老而困惑人们的难题,也为数学
领域开辟了新的研究方向。
通过研究费马大定理,数学家们探索出了许多新的数学领域和理论,为整个数学的发展做出了巨大贡献。
尽管费马大定理已经被证明,但它仍然吸引着许多数学家的关注。
人们希望能够找到更简单的证明方法,或者推广到其他场景中,从而进一步丰富数学的理论和知识。
总之,费马大定理是数学领域的一道著名难题,它的解答历经数百年才得以揭晓。
这个定理的解决不仅解决了一个具体的数学问题,也推动了整个数学领域的发展,对于人类的数学知识体系的完善起到了重要作用。
史上最难的一道数学题
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史上最难的一道数学题
在数学领域中,存在着许多令人望而却步的难题,其中最为著名的一道便是“费马大定理”。
这道题目被誉为史上最难的数学题之一,因为其解答历经了数百年的时间和众多数学家的努力,才最终被证明。
费马大定理的正式表述为:对于任何大于2的正整数n,方程
a^n+b^n=c^n不存在正整数解。
这道题目由法国数学家费马在17世
纪提出,但是他并没有给出证明,在接下来的几百年中,数学家们一直致力于证明这个定理,并根据这个问题在数学领域中创造了很多新的概念和方法。
费马大定理的证明最终由英国数学家安德鲁·怀尔斯(Andrew Wiles)在1994年完成。
他花费了7年时间,应用了众多高深的数学知识和理论,才证明了这个定理的正确性。
怀尔斯的证明震惊了整个数学界,并获得了许多奖项和荣誉。
因为费马大定理历经了数百年才被证明,所以被誉为史上最难的数学题之一。
这道题目不仅需要数学家具备高深的数学知识和技能,还需要他们具备极强的耐心和毅力。
这个定理的证明对于整个数学领域的发展有着重要的意义,它让人们重新认识了数学的神奇和美妙,也为数学家们提供了更多的思考和探索的空间。
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世界十大无解数学题
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世界十大无解数学题如下:
1.费马大定理:费马提出的一个著名数学难题,它指出不存在整
数x、y、z和n,使得x^n + y^n = z^n。
2.哥德巴赫猜想:一个著名的数学问题,猜想任何大于2的偶数
都可以写成两个质数之和。
3.黎曼猜想:关于复数s的函数ζ(s)的值,如果复数s在某个区域
内的所有值都满足特定的条件,则称该猜想在该区域内成立。
4.杨-米尔斯场存在性与质量间隙:这是一个关于量子力学中杨-
米尔斯场的数学问题,涉及到场的存在性和质量间隙的问题。
5.纳维-斯托克斯方程:这是流体动力学中的一个基本方程,描述
了粘性流体的运动行为,但目前还没有找到其精确解。
6.庞加莱猜想:一个关于三维空间中形状的数学问题,由法国数
学家庞加莱提出。
7.孪生素数猜想:一个关于素数的数学问题,涉及到寻找相差为
2的两个素数。
8.弱哥德巴赫猜想:一个关于偶数的数学问题,猜想任何大于4
的偶数都可以写成两个质数之和。
9.四色猜想:一个关于地图着色的数学问题,猜想任何地图只需
要四种颜色就可以区分不同区域。
10.泊松方程与施瓦茨方程:这两个数学问题是偏微分方程中的经
典问题,涉及到泊松方程和施瓦茨方程的解的存在性和唯一性。
费马定理几何难题
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费马定理几何难题
费马定理,也被称为费马大定理或费马小定理,是数论中的一个著名定理。
这个定理可以表述为:当n>2时,对于任何大于2的整数n,不存在三个大于1的正整数a、b和c,使得an=bn=cn=1 mod n。
换句话说,费马定理指出在大于2的整数n中,不存在三个大于1的正整数a、b和c,使得an、bn和cn都是n的倍数。
费马定理在几何学中也有着重要的应用。
例如,费马定理可以用来证明一些几何难题。
以下是一个使用费马定理证明的几何难题:
题目:在一个圆内接正六边形中,求作一个内接正十二边形。
证明:
1. 设圆内接正六边形的一边AB的中点为O。
2. 连接圆心O与AB的两个端点A和B。
3. 由于AB是正六边形的一边,所以OA=OB。
4. 设OA=OB=OC=OD=OE=OF=OG=OH=OK=OL=OM=ON=OP=1(这里我们假设圆的半径为1)。
5. 由费马定理,我们知道不可能找到五个点K、L、M、N、P,使得OK=OL=OM=ON=OP。
6. 因此,我们可以断定在圆内接正六边形中无法找到内接正十二边形。
这个证明使用了费马定理来证明一个几何难题。
通过这个证明,我们可以看到费马定理在几何学中的应用是非常广泛的。
费马大定理:一个世纪的谜题
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费马大定理无疑是数学史上的一座丰碑,也被誉为“数学之王”。
这个著名的定理由法国数学家皮埃尔·费马于17世纪提出,但直到世纪之后,它才被完全证明。
这个定理在世纪间一直是数学界的一个谜题,引发了无数数学家的研究与竞相争夺。
正是通过解答这个谜题,人们才发现了数学的无穷魅力。
费马大定理表述了一个简洁而具有挑战性的问题:对于任意大于2的自然数n,是否存在满足a^n + b^n = c^n的整数解?其中a、b、c为正整数。
费马自称已经找到了合适的证明,但却没有把证明过程公开。
这个问题成为数学界的一个谜题,格外吸引人们的兴趣。
无数数学家为了解答费马大定理而努力付出。
可惜的是,多年来没有人能够找到确凿的证明,这个问题也被认为是数学中的一个“不可证定理”。
不过,这并没有阻碍人们对此展开进一步的研究。
许多数学家都为费马大定理作出了重要的贡献,如欧拉、拉格朗日、乌利亚斯·阿贝尔等,他们提出了一些重要的论证和猜想。
这些推测和数学工具为未来寻找解决方案提供了宝贵的线索。
终于在1995年,英国数学家安德鲁·怀尔斯揭示了这个谜题的答案。
他在费马大定理上做出了重大突破,并最终证明了这个定理。
他的证明依赖于许多先进的数学理论和技巧,其中包括椭圆曲线和模形式。
怀尔斯的证明震动了整个数学界,这个引人入胜的谜题终于在一个世纪之后揭开了它的面纱。
怀尔斯也因此获得了1995年度菲尔兹奖,这是数学界最高的荣誉。
费马大定理的证明的重要性远远超出了数学界的范畴。
它为数学提供了一种新的理论,为解决其他问题提供了宝贵的指导。
它也启发了许多年轻数学家,激励他们投身于数学研究的道路。
费马大定理的证明表明,数学是既有深度又有无尽可能性的一门学科。
然而,这也引发了一个更深层次的问题:费马是如何想到这个定理的?他究竟是通过什么方法得到这种猜想的?这个问题仍然是历史上一道重要的学术谜题。
费马对后人留下了太多的疑问,而他没有公布任何证明使得人们在推理它的确凿性上陷入困境。
费马大定理的证明
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费马大定理是数学中的一个经典问题,它由费马提出,至今尚未找到完整的证明。
这一问题是费马在17世纪提出的,他在一本书中写道:“我确实有一种难以置信的简单证明方法,但是这个边长大于2的整数幂的立方数等于两个边长大于2的整数的立方数之和的方程没有整数解。
” 这个问题经过数学家们的努力研究至今未能解决,成为数学界的一大谜题。
费马大定理可以表示为:对于任意给定的大于2的正整数n,方程x^n + y^n = z^n在整数域上无解。
费马大定理的证明一直是数学界的重要课题之一,吸引了许多杰出的数学家。
尽管在过去几百年中,不少数学家们都提出了自己的证明方法,然而,这些方法都被发现存在一定的问题或者漏洞。
因此,费马大定理的证明问题一直未能得到圆满解决。
在过去的几十年里,随着计算机技术的进步,人们通过计算机对于费马大定理进行了大量的计算实验。
这些计算实验表明,在特定的范围内,费马大定理成立。
然而,这些实验并不能说明费马大定理在整个整数域上都成立。
经过多年的探索与努力,研究人员陆续提出了一些重要进展。
1994年,英国数学家安德鲁·怀尔斯提出了“椭圆曲线最后定理”,并在此基础上证明了想要证明的费马大定理的一个特殊情况。
而且,他证明了定理的证明方法与费马之前的假设并不相同。
此后,怀尔斯的证明受到了广泛的关注和认可,被许多数学家认为是费马大定理的最终证明。
然而,仍然有一些数学家对怀尔斯的证明提出了质疑,认为他的方法不够严谨,需要更进一步的完善。
费马大定理的证明问题与黎曼猜想、哥德巴赫猜想等一样,属于数学中的难题。
虽然不少数学家通过工作取得了重要的进展,但在当前的数学知识体系和证明方法下,费马大定理的证明仍然没有得到最终解决。
总之,在当今数学的发展中,费马大定理仍然作为一个重要的课题存在,有许多数学家正致力于找到一个完整而严谨的证明方法。
相信随着数学研究的不断深入和技术的不断进步,费马大定理的证明问题终有一日会被解决。
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世界数学难题——费马大定理费马大定理简介:当整数n > 2时,关于x, y, z的不定方程x^n + y^n = z^n.((x , y) = (x , z) = (y , z) = 1[n是一个奇素数]x>0,y>0,z>0)无整数解。
这个定理,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“定理”,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)由于成功证明此定理,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。
[编辑本段]理论发展1637年,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,而他的其它猜想对数学贡献良多,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。
对很多不同的n,费马定理早被证明了。
但数学家对一般情况在首二百年内仍一筹莫展。
1908年,德国佛尔夫斯克宣布以10万马克作为奖金奖给在他逝世后一百年内,第一个证明该定理的人,吸引了不少人尝试并递交他们的“证明”。
在一战之后,马克大幅贬值,该定理的魅力也大大地下降。
1983年,en:Gerd Faltings证明了Mordell猜测,从而得出当n > 2时(n为整数),只存在有限组互质的a,b,c使得a^n + b^n = c*n。
1986年,Gerhard Frey 提出了“ε-猜想”:若存在a,b,c使得a^n + b^n = c^n,即如果费马大定理是错的,则椭圆曲线y^2 = x(x - a^n)(x + b^n) 会是谷山-志村猜想的一个反例。
Frey的猜想随即被Kenneth Ribet证实。
此猜想显示了费马大定理与椭圆曲线及模形式的密切关系。
1995年,怀尔斯和泰勒在一特例范围内证明了谷山-志村猜想,Frey的椭圆曲线刚好在这一特例范围内,从而证明了费马大定理。
怀尔斯证明费马大定理的过程亦甚具戏剧性。
他用了七年时间,在不为人知的情况下,得出了证明的大部分;然后于1993年6月在一个学术会议上宣布了他的证明,并瞬即成为世界头条。
但在审批证明的过程中,专家发现了一个极严重的错误。
怀尔斯和泰勒然后用了近一年时间尝试补救,终在1994年9月以一个之前怀尔斯抛弃过的方法得到成功,这部份的证明与岩泽理论有关。
他们的证明刊在1995年的数学年刊(en:Annals of Mathematics)之上。
1:欧拉证明了n=3的情形,用的是唯一因子分解定理。
2:费马自己证明了n=4的情形。
3:1825年,狄利克雷和勒让德证明了n=5的情形,用的是欧拉所用方法的延伸,但避开了唯一因子分解定理。
4:1839年,法国数学家拉梅证明了n=7的情形,他的证明使用了跟7本身结合的很紧密的巧妙工具,只是难以推广到n=11的情形;于是,他又在1847年提出了“分圆整数”法来证明,但没有成功。
5:库默尔在1844年提出了“理想数”概念,他证明了:对于所有小于100的素指数n,费马大定理成立,此一研究告一阶段。
6:勒贝格提交了一个证明,但因有漏洞,被否决。
7:希尔伯特也研究过,但没进展。
8:1983年,德国数学家法尔廷斯证明了一条重要的猜想——莫代尔猜想x的平方+y 的平方=1这样的方程至多有有限个有理数解,他由于这一贡献,获得了菲尔兹奖。
9:1955年,日本数学家谷山丰首先猜测椭圆曲线于另一类数学家们了解更多的曲线——模曲线之间存在着某种联系;谷山的猜测后经韦依和志村五郎进一步精确化而形成了所谓“谷山——志村猜想”,这个猜想说明了:有理数域上的椭圆曲线都是模曲线。
这个很抽象的猜想使一些学者搞不明白,但它又使“费马大定理”的证明向前迈进了一步。
10:1985年,德国数学家弗雷指出了“谷山——志村猜想”和“费马大定理”之间的关系;他提出了一个命题:假定“费马大定理”不成立,即存在一组非零整数A,B,C,使得A的n次方+B的n次方=C的n次方(n>2),那么用这组数构造出的形如y的平方=x(x+A的n次方)乘以(x-B的n次方)的椭圆曲线,不可能是模曲线。
尽管他努力了,但他的命题和“谷山——志村猜想”矛盾,如果能同时证明这两个命题,根据反证法就可以知道“费马大定理”不成立,这一假定是错误的,从而就证明了“费马大定理”。
但当时他没有严格证明他的命题。
11:1986年,美国数学家里贝特证明了弗雷命题,于是希望便集中于“谷山——志村猜想”。
12:1993年6月,英国数学家维尔斯证明了:对有理数域上的一大类椭圆曲线,“谷山——志村猜想”成立。
由于他在报告中表明了弗雷曲线恰好属于他所说的这一大类椭圆曲线,也就表明了他最终证明了“费马大定理”;但专家对他的证明审察发现有漏洞,于是,维尔斯又经过了一年多的拼搏,于1994年9月彻底圆满证明了“费马大定理”。
13:至1991年对费马大定理指数n<1,000,000费马大定理已被证明, 但对指数n>1,000,000没有被证明. 已成为世界数学难题。
[编辑本段]理论发展1676年数学家根据费马的少量提示用无穷递降法证明n=4。
1678年和1738年德国数学家莱布尼兹和瑞士数学家欧拉也各自证明n=4。
1770年欧拉证明n=3。
1823年和1825年法国数学家勒让德和德国数学家狄利克雷先后证明n =5。
1832年狄利克雷试图证明n=7,却只证明了n=14。
1839年法国数学家拉梅证明了n=7,随后得到法国数学家勒贝格的简化……19世纪贡献最大的是德国数学家库麦尔,他从1844年起花费20多年时间,创立了理想数理论,为代数数论奠下基础;库麦尔证明当n<100时除37、59、67三数外费马大定理均成立。
为推进费马大定理的证明,布鲁塞尔和巴黎科学院数次设奖。
1908年德国数学家佛尔夫斯克尔临终在哥廷根皇家科学会悬赏10万马克,并充分考虑到证明的艰巨性,将期限定为100年。
数学迷们对此趋之若鹜,纷纷把“证明”寄给数学家,期望凭短短几页初等变换夺取桂冠。
德国数学家兰道印制了一批明信片由学生填写:“亲爱的先生或女士:您对费马大定理的证明已经收到,现予退回,第一个错误出现在第_页第_行。
”在解决问题的过程中,数学家们不但利用了广博精深的数学知识,还创造了许多新理论新方法,对数学发展的贡献难以估量。
1900年,希尔伯特提出尚未解决的23个问题时虽未将费马大定理列入,却把它作为一个在解决中不断产生新理论新方法的典型例证。
据说希尔伯特还宣称自己能够证明,但他认为问题一旦解决,有益的副产品将不再产生。
“我应更加注意,不要杀掉这只经常为我们生出金蛋的母鸡。
”数学家就是这样缓慢而执着地向前迈进,直至1955年证明n<4002。
大型计算机的出现推进了证明速度,1976年德国数学家瓦格斯塔夫证明n <125000,1985年美国数学家罗瑟证明n<41000000。
但数学是严谨的科学,n值再大依然有限,从有限到无穷的距离漫长而遥远。
1983年,年仅29岁的德国数学家法尔廷斯证明了代数几何中的莫德尔猜想,为此在第20届国际数学家大会上荣获菲尔茨奖;此奖相当于数学界的诺贝尔奖,只授予40岁以下的青年数学家。
莫德尔猜想有一个直接推论:对于形如x^n+y^n=z^n(n≥4)的方程至多只有有限多组整数解。
这对费马大定理的证明是一个有益的突破。
从“有限多组”到“一组没有”还有很大差距,但从无限到有限已前进了一大步。
1955年日本数学家谷山丰提出过一个属于代数几何范畴的谷山猜想,德国数学家弗雷在1985年指出:如果费马大定理不成立,谷山猜想也不成立。
随后德国数学家佩尔提出佩尔猜想,补足了弗雷观点的缺陷。
至此,如果谷山猜想和佩尔猜想都被证明,费马大定理不证自明。
事隔一载,美国加利福尼亚大学伯克利分校数学家里比特证明了佩尔猜想。
1993年6月,英国数学家、美国普林斯顿大学教授安德鲁•怀尔斯在剑桥大学牛顿数学研究所举行了一系列代数几何学术讲演。
在6月23日最后一次讲演《椭圆曲线、模型式和伽罗瓦表示》中,怀尔斯部分证明了谷山猜想。
所谓部分证明,是指怀尔斯证明了谷山猜想对于半稳定的椭圆曲线成立——谢天谢地,与费马大定理相关的那条椭圆曲线恰好是半稳定的!这时在座60多位知名数学家意识到,困扰数学界三个半世纪的费马大定理被证明了!这一消息在讲演后不胫而走,许多大学都举行了游行和狂欢,在芝加哥甚至出动了警察上街维持秩序。
但专家对他的证明审察发现有漏洞,于是,怀尔斯又经过了一年多的拼搏,于1994年9月20日上午11时彻底圆满证明了“费马大定理”[编辑本段]证明方法五十年代日本数学家谷山丰首先提出一个有关椭圆曲线的猜想,后来由另一位数学家志村五郎加以发扬光大,当时没有人认为这个猜想与费马定理有任何关联。
在八十年代德国数学家佛列将谷山丰的猜想与费马定理联系在一起,而安德鲁•怀尔斯所做的正是根据这个关联论证出一种形式的谷山丰猜想是正确的,进而推出费马最后定理也是正确的。
这个结论由威利斯在1993年的6月21日於美国剑桥大学牛顿数学研究所的研讨会正式发表,这个报告马上震惊整个数学界,就是数学门墙外的社会大众也寄以无限的关注。
不过怀尔斯的证明马上被检验出有少许的瑕疵,于是怀尔斯与他的学生又花了十四个月的时间再加以修正。
1994年9月19日他们终于交出完整无瑕的解答,数学界的梦魇终於结束。
1997年6月,怀尔斯在德国哥庭根大学领取了佛尔夫斯克尔奖。
当年的十万马克约为两百万美金,不过怀尔斯领到时,只值五万美金左右,但安德鲁•怀尔斯已经名列青史,永垂不朽了。
用不定方程来表示,费马大定理即:当n > 2时,不定方程x^n + y^n = z^n 没有xyz≠0的整数解。
为了证明这个结果,只需证明方程x^4 + y^4 = z^4 ,(x , y) = 1和方程x^p + y^p = z^p ,(x , y) = (x , z) = (y , z) = 1[p是一个奇素数]均无xyz≠0的整数解。