证明费马最后定理
费马大定理的证明及其在数学学科中的意义解读
费马大定理的证明及其在数学学科中的意义解读一、费马大定理费马大定理是数学中比较有名的未解之题之一,又称为费马最后的定理。
费马大定理的具体内容是,在自然数n≥3情况下,对于x^n + y^n = z^n,没有正整数x、y、z能够同时满足该等式。
所以,费马大定理可以简单地表述为:对于自然数n≥3,方程x^n + y^n = z^n没有正整数解。
二、费马大定理的证明费马大定理的证明经历了漫长的400多年。
1640年,数学家费马提出了这个问题,但他只在文献中留下了一行字:我真的找到了一个美妙的证明,但这个框子太小,放不下。
这使得后来人们长期以来都在为找到证明而努力。
直到1994年,安德鲁·怀尔斯在通过数学软件的计算得到了证明。
为了证明费马大定理,怀尔斯使用了一个名为“倒推追溯”的方法。
该方法在本质上是利用了特殊情况中间存在的对称性和期望的一些性质,将问题大大简化。
为此,怀尔斯被授予了菲尔兹奖(Fields Medal),这是数学界最高的奖项之一。
三、费马大定理的意义和启示费马大定理在数学中拥有重要的地位和意义。
它不仅是一个数学难题,更是数学领域的一个经典问题。
一方面,费马大定理的证明为数学界提供了一个重要的思考方法和解题思路。
另一方面,费马大定理的证明也预示着数学的发展方向和潜力。
在此基础上,我们可以深入思考费马大定理的意义和启示,以及它推动数学学科发展的重要作用。
1. 建立了数学理论的基石费马大定理作为一道典型的数学难题,它的证明历程充分表明了数学理论的建立和发展是需要千锤百炼的。
过程中,数学家使用了不同的思考和研究方法,提出了各种可能的证明方案,从而建立了一系列数学理论基础和推动数学学科的进步。
这一点在数学中具有重要的意义,表示着数学建立领域的数学理论的牢固基础。
2. 推动数学学科的发展费马大定理的证明推动了数学学科的发展。
在证明费马大定理过程中,怀尔斯不仅提出了“倒推追溯”这一思路,更为后来的数学研究提供了很多启示和思路。
费马点结论及其详细证明过程
费马点结论及其详细证明过程
费马点定理(Fermat's Point Theorem)是指,当一个三角形的边都是整数时,它的内切圆必然有一个圆心位于三角形的三个顶点上。
证明过程:
假设ABC是一个边长都为整数的三角形,O是内切圆的圆心,令AB=a, AC=b, BC=c,
(1)由三角形外接圆的性质可知,三条边的中点到圆心的距离之和等于三条边的长度的一半,即:
$$\frac{a}{2}+\frac{b}{2}+\frac{c}{2}=R$$
(2)根据勾股定理,三条边的中点到圆心的距离之和也等于圆心到三个顶点的距离之和,即:
$$\frac{a}{2}+\frac{b}{2}+\frac{c}{2}=OA+OB+OC$ $
将(1)、(2)式代入得:
$$R=OA+OB+OC$$
又有 $OA^2+OB^2=a^2$ 、$OB^2+OC^2=b^2$ 、
$OC^2+OA^2=c^2$
将此三式相加得:
$$OA^2+OB^2+OC^2=a^2+b^2+c^2$$
将此式与(3)式相减得:
$$OA+OB+OC=\sqrt{a^2+b^2+c^2-
2(a^2+b^2+c^2)}=0$$
可知OA=OB=OC=0,即圆心O位于三角形ABC的三个顶点上。
证毕。
费马定理证明
费马定理证明费马定理又称费马大定理,是由18世纪德国数学家费马于1768年提出的能够证明任何一个自然数都可以表示为4个方平方数之和的定理。
费马定理非常重要,被誉为数论界最重要的大定理,被用作数论里最简单的证明之一,且由此衍生出众多的定理,是数学发展史上不可磨灭的脚印。
费马定理的具体内容可以表述为:任何一个正整数都可以表示为4个正整数的方平方和,即:对任意正整数N,都存在正整数 a、b、c、d 使得 N=a^2+b^2+c^2+d^2,这里^2表示平方。
费马定理十分重要,因为它打开了数论界的大门,提出了一种全新的证明方法,激发了许多数学家的灵感,从而大大推动了数学的发展,费马定理的推导过程也是数学研究的一部分,为了证明费马定理,必须在数学的诸多基本概念上做出合理的假设。
证明费马定理有两种方法:一种是基于数论的证明,特别强调费马定理之后的其他定理;另一种则是基于几何的证明,它依赖于几何学及其证明原理,从而进行类似几何图形或几何空间的复杂计算,以证明费马定理。
首先,我们来看基于数论的证明方法。
首先,我们以一个正整数N作为开始,然后将N分解为一系列的平方数的和:N=a^2+b^2+c^2+……+n^2,其中a,b,c是正整数,这里^2表示平方。
接下来,分析这些方平方数之间的关系,来确定它们之间的联系程度,即取决于它们之间的差值。
如果这些差值是不同的,则这些方平方数互异,如果它们差值相同,则这些方平方数是相同的。
这就是费马定理的证明方法。
其次,我们来看基于几何的证明方法。
首先,我们可以假设有N 个正整数点构成了一个正整数边长的正方形,每个点的坐标都是a^2+b^2+c^2+d^2,其中a,b,c,d是正整数,^2表示平方。
接下来,用这N个点构成一个四边形,然后证明四边形实质性的几何规律,用这种几何规律可以了解四边形的变化规律,从而得出费马定理。
最后,无论采用基于数论的证明还是基于几何的证明,费马定理都是一个强大的重要定理,其中蕴含着巨大的数学智慧,它也是数学史上开创性的结果,拉开了数论和几何学的大门,激发了许多数学家的灵感,推动了数学的发展。
费马大定理—数学史上著名的定理
— 数学史上著名的定理
中文名: 外文名: 费马大定理 Fermat’ s Last Theorem
别 称: 表达式:
费马最后的定理 x n y n z n (n 2时, 无正整数解)
提出者: 皮耶 • 德 • 费马(法国) 提出时间: 1637年左右 证明者: 安德鲁 • 怀尔斯(英国) 证明时间: 1995年彻底证明
历史研究
莫德尔猜想
1922年,英国数学家莫德尔提出一个著名猜想,人们叫 做莫德尔猜想。按其最初形式,这个猜想是说,任一不可约、 有理系数的二元多项式,当它的 “亏格” 大于或等于 2 时,最 多只有有限个解。记这个多项式为f ( x , y ),猜想便表示:最 多存在有限对数偶 xi , yi Q ,使得 f ( xi , yi ) 0。后来,人们 把猜想扩充到定义在任意数域上的多项式,并且随着抽象 代数几何的出现,又重新用代数曲线来叙述这个猜想了。 ( n 1)( n 2) n n 而费马多项式 x y 1没有奇点,其亏格为 。 2 当 n ≥ 4 时,费马多项式满足猜想的条件。因此,如 果莫德尔猜想成立,那么费马大定理中的方程 x n y n z n 本质上最多有有限多个整数解。
历史研究
接力证明
1844年,库默尔提出了 “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。但对一般情况,在猜想提出的头两百年内数学家们仍对 费马大定理一筹莫展。 1847年,巴黎科学院上演戏剧性一幕,当时著名数学家 拉梅和柯西先后宣布自己基本证明费马大定理,拉梅还声称 证明引用了刘维尔复数系中的唯一因子分解定理,刘维尔 则说这一定理源自欧拉和高斯的思想。大数学家都被扯 入其中,似乎结论十分可靠。就在此时刘维尔宣读了 德国数学家库默尔的来信,明确指出证明中的复数 系的唯一因子分解定理并不普遍成立,于是拉梅 和柯西的证明都是错的。
费马大定理
费马大定理Fermat's last theorem定理简介费马大定理:当整数n > 2时,关于x, y, z的不定方程x^n + y^n = z^n.的整数解都是平凡解,即当n是偶数时:(0,±m,±m)或(±m,0,±m)当n是奇数时:(0,m,m)或(m,0,m)或(m,-m,0)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。
研究历史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: "Cui us 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。
证明费马引理
证明费马引理费马引理是由法国数学家费马在17世纪提出的一个命题,后被称为费马大定理或费马最后定理。
该定理的内容是:对于任何大于2的整数n,方程 x^n+y^n=z^n在整数集上没有非平凡整数解。
要证明费马引理,我们可以分情况讨论。
对于n=1的情况,明显方程成立。
而对于n大于2的情况,我们可以利用反证法进行证明。
假设存在一组非平凡整数解(x, y, z),使得 x^n+y^n=z^n。
我们可以假设这组解已经被约分,并且它们的最大公约数为1。
即(x, y, z) 是互素的整数。
由于x^n+y^n=z^n,我们可以将其变形为 x^n = z^n - y^n。
我们可以观察到 z^n - y^n 是一个完全平方数(或是更高次的幂),因此可以表示为m^2或 m^k(k>2)。
考虑到x^n是完全平方数,我们可以得到 x^n = (m^k)^n =m^{kn},其中k>1。
而m、x均为整数,得到x=m^k 的形式。
接下来,我们将x的表达式带入原方程,得到 (m^k)^n + y^n = z^n。
我们可以将其变形为 y^n = z^n - (m^k)^n。
继续按照上述步骤,我们可以推出 y=m^k 的形式。
现在,我们已经得到了x、y的表达式,即 x=m^k 和 y=m^k,其中m、k均为正整数。
由于(x, y, z)是互素的整数,我们得到m^k 的k次幂与(x, y, z)的k次幂相等,即 m=1。
因此,我们得到了 x=y=z=1 的解。
这与非平凡解的前提条件相矛盾。
因此,我们可以得出结论:对于任何大于2的整数n,方程x^n+y^n=z^n在整数集上没有非平凡整数解。
这就证明了费马引理。
费马最后的定理:费马大定理
费马最后的定理费马大定理,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。
它断言当整数n >2时,关于x, y, z的方程x^n + y^n = z^n 没有正整数解。
德国佛尔夫斯克曾宣布以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”。
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年被英国数学家安德鲁·怀尔斯彻底证明。
大约1637年左右,法国学者费马在阅读丢番图(Diophatus)《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。
证明完成定理到了最后攻关阶段,并且这刚好是他的研究领域,他开始放弃所有其它活动,精心疏理有关领域的基本理论,为此准备了一年半时间把椭圆曲线与模形式通过伽罗瓦表示方法“排队”。
接下来的要将二种“排队”序列对应配对,这一步他二年无进展。
此时他读博时学的岩泽理论一度取得实效,到1991年他之前的导师科茨告诉他有位叫弗莱切的学生用苏联数学家科利瓦金的方法研究椭圆曲线,这一方法使其工作有重大进展。
1993年6月在剑桥牛顿学院要举行一个名为“L函数和算术”的学术会议,组织者之一正是怀尔斯的博士导师科茨,于是在1993年6月21日到23日怀尔斯被特许在该学术会上以“模形式、椭圆曲线与伽罗瓦表示”为题,分三次作了演讲。
费马大定理证明过程中文版怀尔斯
费马大定理证明过程中文版怀尔斯答案:1.若a,b,c都是大于0的不同整数,m是大于1的整数,如有a^m+b^m=c^m+d^m+e^m同方幂关系成立,则a,b,c,d,e增比后,同方幂关系仍成立。
证:在定理原式a^m+b^m=c^m+d^m+e^m中,取增比为n,n>1,得到:(na)^m+(nb)^m=(nc)^m+(nd)^m+(ne)^m原式化为:n^m(a^m+b^m)=n^m(c^m+d^m+e^m)两边消掉n^m后得到原式。
所以,同方幂数和差式之间存在增比计算法则,增比后仍是同方幂数。
2.若a,b,c是不同整数且有a^m+b=c^m关系成立,其中b>1,b不是a,c的同方幂数,当a,b,c同比增大后,b仍然不是a,c的同方幂数。
证:取定理原式a^m+b=c^m取增比为n,n>1,得到:(na)^m+n^mb=(nc)^m原式化为:n^m(a^m+b)=n^mc^m两边消掉n^m后得到原式。
由于b不能化为a,c的同方幂数,所以n^mb也不能化为a,c的同方幂数。
所以,同方幂数和差式间含有的不是同方幂数的数项在共同增比后,等式关系仍然成立。
延伸:费马大定理证明过程中文版是费马大定理证明过程原命题Xn+Yn=Zn(其中X、Y、Z都是非零数)当n为大于2的正整数时X、Y、Z,不可能都是正整数。
证明步骤我们只要证明当n为大于2的正整数时,X、Y、Z,不可能都是非零的有理数,原命题自然成立。
费马大定理把几百年前的猜想和最先进的数学思想惊人地联系起来了。
费马大定理,又被称为费马最后的定理,由法国数学家费马提出。
它断言当整数n>2时,关于x,y,z 的方程x^n+y^n=z^n没有正整数解。
被提出后,经历多人猜想辩证,历经三百多年的历史,最终在1993年被英国数学家安德鲁·怀尔斯证明。
费马大数定理的证明
费马大数定理的证明费马大数定理,又称费马最后定理,是指对于任意大于二的整数n,不存在三个正整数x,y,z,满足x^n+y^n=z^n。
该定理由法国数学家费马在16世纪提出,直到350年后才被英国数学家安德鲁·怀尔斯(Andrew Wiles)证明。
本文将介绍怀尔斯的证明过程。
1. 介绍费马大数定理是数学史上最为著名的问题之一。
其历史可以追溯到公元1637年,当时,法国数学家皮埃尔·德·费马在一份手稿上写下了这个定理。
他声称,他有一种非常漂亮的证明方法,但此方法无法放在边缘。
直到费马逝世时,没有人发现他的证明。
一个小橄榄球不断变大,最终成为了世界上最重要的问题之一。
在19世纪,一些人试图证明费马大数定理,但均无功而返。
因此,这个问题被视为是挑战人类智慧的代表之一。
直到20世纪,安德鲁·怀尔斯在1994年终于证明了这个定理。
这是一个被认为是不可能被解决的问题,在科学界引起了轰动。
2. 安德鲁·怀尔斯的证明怀尔斯的证明包括引入一种新理论称为modularity form和整体及局部Galois表现法(Galois representation)。
这些新概念及巧妙的手法得以将对数塞方程转换成Galois表现。
具体而言,怀尔斯通过寻找工具性的Galois出现将整数塞型转换为相应的椭圆曲线。
在解决相关的可重疊条件后,他能够实现d夹层效应终于发挥出作用。
这个步骤将已知的定理中的θ函数和几何在一起,从而极大地简化了原来异常复杂的任务。
最终,怀尔斯发现了一个与模现在稳定光谱有关的模形式系统,发现了一个非常精确的相关定理,没有留下任何条目。
这个转换是一种先进的代数及几何工具,怀尔斯成功地使用了它来证明费马大数定理。
3. 意义费马大数定理的解决有着深远的意义。
它不仅是数学解决的一个重要课题,更是对人类认知能力的一次极限考验,怀尔斯的成功证明在数学界和计算机科学界中受到了极高的赞赏。
费尔马大定理
费尔马对n=4的情况给出了一个证明,欧拉给出了n=3的情况,大约1825年,勒让德和狄利克雷独立地对于n=5的情况给出了证明.拉梅于1839年证明了n=7的情形.德国数学家库默尔对此问题的研究作了有意义的推进.1908年,德国数学家佛尔夫斯克尔给哥廷根科学院留下十万马克,作为“定理”的第一个完全证明的奖金,更多的证明者纷至沓来.
费尔马大定理
费马大定理又称费尔马最后“定理”,这个著名的猜想产生于1673年,费尔马在读丢蕃图《算术》时,在第二卷问题8──“分给定的平方数为两个平方数”──的页边写下如下的注解:“分一立方数为两个立方数,分一个四次幂(或者一般地,任何次幂)为两个同次幂,这是不可能的,我确实找到了一个极妙的证明,但是页边太窄,写不下.”费尔马是否真有此问题的一个完善的证明,也许将永远是个谜!
1993完美地解决了.这357年中,有多少优秀的数学家为了费尔马问题作出不懈的努力,然而,他们都纷纷失败了.但是,他们为解决问题而作的努力,作出的好设想,却是有价值的,有重大意义的,正如希尔伯特所说,费尔马问题是一只会下金蛋的鹅,能激发许多思想,推动数学向前发展.
费马大定理最后的证明
费马大定理最后的证明自费马大定理提出后的350年以来,许多优秀的数学家采用种种方法试图补证这个定理,但始终都未获得成功。
英国的数学家怀尔斯十年磨一剑,终于于1995年彻底解决了这一问题。
十七世纪法国数学家费尔马(Fermat)在刁番都(Diophantine)著作的一页边上写了一个猜测“X n+Y n=Z n当n>2时没有正整数解。
”后人称此猜想为费尔马大定理。
费尔马接着写道:“对此,我已发现了一个巧妙的证明,可惜这里页边的空白太小,写不下。
”费尔马去世之后,他的儿子把费尔马的著述、书信以及费尔马校订刁番都的著作都一起发表了,但没有发现费尔马大定理的证明,费尔马是否真正能够证明这个猜想,至今仍然是个谜。
三百多年以来,许多优秀的数学家采用种种方法试图补证这个定理,但始终都未获得成功,直至最近才有英国的怀尔斯(Andrew Wiles)解决。
历史性的转变发生在1993年6月21日至23日这三天,当时在普林斯顿数学系任教的40岁的怀尔斯正在英国剑桥大学举行一次约有40至60人出席的数学会议上,每天做一段演讲,题目是“模形式,椭圆曲线和伽罗华表示”。
从题目上看不出他要讲的是费尔马大定理,但是他演讲的最后一句话是:“这表明费尔马大定理成立,证毕。
”怀尔斯的证明引起了数学界的很大关注,他的初稿虽然有少许瑕疵,但是稍后被怀尔斯自己修正过来。
纽约时报曾在1993年6月29日以“安德鲁·怀尔斯放出数学卫星,350年的古老问题已被攻克”为题发表有关报道。
费马大定理最后的证明为了寻求费马大定理的解答,三个多世纪以来,一代又一代的数学家们前赴后继,却壮志未酬。
1995年,美国普林斯顿大学的安德鲁·怀尔斯教授经过8年的孤军奋战,用130页长的篇幅证明了费马大定理。
怀尔斯成为整个数学界的英雄。
大问题在物理学、化学或生物学中,还没有任何问题可以叙述得如此简单和清晰,却长久不解。
E·T·贝尔(Eric Temple Bell)在他的《大问题》(The Last Problem)一书中写到,文明世界也许在费马大定理得以解决之前就已走到了尽头。
数学家的小故事简短3篇
数学家的小故事简短第一篇:费马的最后定理费马(Pierre de Fermat)是一位17世纪的法国数学家,他是现代数论的奠基人之一,也是历史上最伟大的数学家之一。
他最著名的成就之一就是费马最后定理,这个定理曾经困扰数学界长达数百年。
费马最后定理的内容是:对于任意大于2的正整数n,方程x^n + y^n = z^n没有正整数解。
这个定理被数学家们称为“天才之间的谜题”,因为它的证明一直没有被发现。
弗拉代(Andrew Wiles)是在20世纪80年代和90年代,通过20多年的艰苦努力,终于找到了这个定理的证明,成为历史上第一个证明费马最后定理的人。
在费马时代,数学界的证明方法还比较简单,但是费马想要证明这个定理却非常困难。
他曾在一份日记中写下:“我确信我已经找到了这个证明,但是这份纸不够大,无法容纳证明过程”。
到了19世纪,来自世界各地的数学家们都试图证明这个定理,但是他们一直未能成功。
弗拉代的成功证明费马最后定理让数学史再一次发生了重大历史事件,这证明了科学家们的探索和坚持可以克服各种困难,突破无数的想象力和创造力。
第二篇:图灵的机器艾伦·图灵(Alan Turing)是20世纪最杰出的数学家之一。
他最出名的成就之一是发明了图灵机,这是一个通用的计算机模型,被认为是现代计算机的直接祖先。
20世纪40年代,图灵主持了英国政府的一个项目,目标是破解纳粹德国的加密电报。
他和他的团队破译了德国的Enigma密码机,这使得英国能够监视德国的行动并成功打击了许多不利于盟军的计划。
除了密码学,图灵还涉及了人工智能的发展,他描述了一个思考机器的想法,并提出一个问题:“一个机器是否能像一个人一样思考。
” 这个问题一直被人们讨论,也激发了对人工智能的深入研究。
在他的短暂的生命中,图灵对数学、密码和计算机科学做出了巨大的贡献。
他的影响已经超出了纯数学领域,包括在技术和社会上对我们的现代生活产生了广泛而深远的影响。
费马最后定理证明过程
费马最后定理证明过程好嘞,今天咱们聊聊一个超级经典又让人感到神秘的数学故事,那就是费马最后定理。
你要问这到底是什么,嘿,故事得从一个老头儿说起,他就是皮埃尔·德·费马,这位大爷可不简单,脑袋瓜子里装着的数学问题可是让无数人挠头,甚至花费了几个世纪才终于弄明白。
这事儿要追溯到17世纪,费马在一本书的边缘写下了一个看似简单却又深奥的定理。
他的意思是,若x、y、z都是大于1的整数,那么方程x^n + y^n = z^n是没有解的,且n必须大于2。
听起来是不是很简单?可是,这一简单的说法可真是让后来的数学家们抓狂,大家就像在追逐着一只难以捉摸的狐狸,拼命想要找出这个“狐狸”的踪迹,却一次次地被它耍得团团转。
于是,接下来发生的事情就像一部悬疑剧,几百年来,数学家们个个都想成为那个能够破解费马定理的英雄。
各种方法层出不穷,像是盖了一层又一层的楼,时不时就有人在某个小角落里发出“嘿,我找到个新方法”的兴奋喊声,但结果总是失望而归。
好吧,有些人甚至开始怀疑,费马是不是在和他们开玩笑。
然后,来了一位传奇人物,他就是安德鲁·怀尔斯。
这位英俊的数学家,自小就对费马的定理情有独钟,仿佛这个定理就是他心中那颗闪亮的星星,指引着他前进。
想象一下,一个年轻的怀尔斯,在某个寂静的夜晚,手握铅笔,埋头苦干,那专注的样子简直像是在做一场艰难的战斗。
他的坚持与热情让人想起“功夫下在平时”,果然,怀尔斯在1994年,终于成功了,他用复杂的数学工具和理论,像拆解拼图一样,把费马最后定理的真相揭示了出来。
那一刻,数学界几乎沸腾了,欢呼声响彻云霄。
想象一下,那种心潮澎湃的感觉,简直就像是电影里的大逆转,所有人都为这位勇敢的数学骑士感到骄傲。
怀尔斯像个超级英雄,终于打败了那个困扰人类几百年的“恶棍”。
他用长达几百页的证明,让大家见识到了什么叫做真正的智力巅峰。
而他之所以能成功,还得感谢另一个数学家,叫做理查德·泰勒。
伯努利数证明费马定理
伯努利数证明费马定理费马定理,也称费马大定理或费马最后定理,是数论中的一个经典问题。
它由17世纪法国数学家皮埃尔·德·费马在1637年提出,并在他的数学笔记中写道:“我确实发现一个非常精彩的证明,但这个证明太长,无法在这边的边缘中容纳下来。
”于是,这个问题的证明成了一直以来数学家们的挑战,直到近400年后,才由英国数学家安德鲁·怀尔斯证明。
要证明费马定理,我们首先需要了解一些数学概念。
伯努利数是由17世纪瑞士数学家雅各布·伯努利引入的,它们是一个重要的数学序列,与费马定理的证明密切相关。
伯努利数是通过递推定义的,第n个伯努利数记作Bn,满足以下递推关系式:B0 = 1B1 = -1/2B2 = 1/6B4 = -1/30B6 = 1/42......伯努利数的生成函数可以表示为:\( \frac{t}{e^t - 1} = \sum_{n=0}^\infty B_n \frac{t^n}{n!} \)现在,我们来看一下费马定理的数学形式:对于任何大于2的整数n,方程\( x^n + y^n = z^n \)没有正整数解。
为了证明费马定理,我们将利用数学归纳法和伯努利数的性质。
首先,我们假设费马定理对于某个正整数n成立,即方程\( x^n + y^n = z^n \)没有正整数解。
接下来,我们将证明费马定理对于n+1也成立。
假设方程\( x^{n+1} + y^{n+1} = z^{n+1} \)存在正整数解。
我们可以假设这些解是互素的,因为如果它们有公因数,我们可以将它们约分。
考虑方程的左边,我们可以利用二项式定理将它展开为:\( (x+y)(x^n - x^{n-1}y + x^{n-2}y^2 - ... + y^n) = (z^{n+1}) \)注意到左边的第一项(x+y)是互素的,而左边的第二项是一个关于x和y的多项式。
根据费马定理的假设,这个多项式的次数不可能为n。
费马小定理的证明
费马小定理的证明摘要:1.费马小定理的概述2.费马小定理的证明方法3.费马小定理的实际应用4.结论正文:1.费马小定理的概述费马小定理,又称费马最后定理,是法国数学家皮埃尔·德·费马于1637 年提出的一个著名数学定理。
该定理的陈述如下:对于任意大于2 的自然数n,方程x^n + y^n = z^n 不存在正整数解。
换句话说,费马小定理表明当n 大于2 时,没有三个正整数x、y 和z 可以满足该方程。
对于n=1 和n=2 的情况,该方程有解,分别对应勾股定理中的直角三角形和平方数之和等于平方数的情形。
2.费马小定理的证明方法费马小定理的证明并不简单,费马本人声称已经找到了一个惊人的证明,但由于篇幅有限,并未公布。
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·怀尔斯才成功证明了费马小定理。
怀尔斯利用了代数几何和数论领域的深入理论,经过数十年的研究,终于解决了这个难题。
3.费马小定理的实际应用虽然费马小定理看起来只是一个关于整数解的简单定理,但它在数学领域具有广泛的应用。
在代数几何、数论、组合数学等学科中,费马小定理都起着关键性的作用。
此外,费马小定理还对计算机科学有重要意义。
在密码学和计算机图形学等领域,费马小定理可以帮助简化算法和提高计算效率。
4.结论费马小定理的证明经历了漫长的历程,从费马提出到怀尔斯证明,历经了358 年。
这个定理不仅展示了数学家们在追求真理过程中的坚持和毅力,同时也体现了数学知识的深度和广度。
初中费马点定理证明过程
初中费马点定理证明过程!马尔可夫费马点定理是一个古老而有趣的定理,它说:“在正n边形中,定点A1到A2,A2到A3......An-1到An,An到A1摆放n个数字1,2....n。
如果不论如何把这些数字摆放,这任何每个外角的数之和都与所有n个数的乘积相等。
它是德国数学家费马发现的一种几何现象,他的名字就是维护这个定理的。
证明费马点定理,可以从简单的形式出发,如n=3,假设有ABC三个定点,在每个顶点上摆放1,2,3这三个数字,那么外角的数相加的和是6,而这三个顶点所摆放的数字的乘积是6,证明定理成立。
接下来我们要证明,在多边形,如正六边形中,定点A1到A2,A2到A3......An-1到An,An到A1摆放n个数字1,2....n,不论如何把这些数字摆放,每个外角的数之和都与所有n个数的乘积相等。
首先,我们将每个顶点上的数字记为x1,x2,x3......xn,那么外角的算术和S1=x1+x2+...+xn,而数字的乘积P1=x1*x2*....*xn;另外,我们分别讨论以A1,A2……An为顶点分别作外角的情形,以A1为标准,角x1作外角,S1-x1=x2+x3+..+xn(1),P1/x1=x2*x3*...*xn(2),由于(1)=(2),则外角A1的数字和等于该点摆放的数字的乘积。
接着以A2为标准,角x2作外角,S1-x2=x1+x3+x4+....+xn(3),P1/x2=x1*x3*..*xn(4),由于(3)=(4),则外角A2的数字和等于该点摆放的数字的乘积。
以此类推,可以发现,当以任一顶点为标准,外角的数字和等于其他数字的乘积,因此,在任意n多边形中,任意定点摆放n个数字,每个外角的数字和等于所有数字的乘积,即为费马点定理。
以上便是费马点定理的证明过程。
费马点定理虽然简单,但却深刻地解释了多边形的特殊结构。
它的发现使数学又发展了一步,也深深启发了后世的数学家们。
贝祖定理最快证法
贝祖定理最快证法贝祖定理(也称为费马最后定理)是一个非常著名且复杂的数学问题,在其证明过程中有许多不同的方法。
在这里,我将尝试用一种简化的方式来证明贝祖定理。
我们假设存在正整数x,y,z以及大于2的正整数n,并且假设式子x^n + y^n = z^n 成立。
我们注意到这个方程式具有“两个平方数的和等于另一个平方数”的形式。
为了利用这一点,我们可以使用背离证法(反证法)。
我们假设这个方程式在存在特定的正整数解时成立。
换言之,假设存在一组最小的正整数解(x, y, z, n)。
在这个假设下,我们可以得出以下结论:1. 我们可以假设x,y,z中至少有两个数是互质的(这是不失一般性的,因为如果它们都能被一个数整除,我们可以同时把它们都除以相同的数,这不会改变方程式的解)。
2. 由于x^n + y^n = z^n,我们可以得知z必然为奇数。
因为如果z为偶数,那么x 和y必然都是奇数,但由于它们至少有两个是互质的,这与费马最后定理的奇偶性矛盾。
3. 根据费马最后定理的描述,存在大于2的正整数n,使得该方程式无解。
通过这些假设和结论,我们可以得出一个矛盾。
假设方程式有解,则根据前述第二个结论,我们可以假设z为奇数。
在这种情况下,我们可以将方程式改写为y^n = (z - x)(z + x)。
由于z为奇数,我们可以得知z - x和z + x中,一个是2的倍数,而另一个是奇数。
由于y^n必须是完全平方数(两个因子相等),我们可以推断出z - x和z + x都必须是整数的n次方。
根据我们的第三个结论,我们得知这两个数的n次方的和不能为平方数,这与我们的假设矛盾。
我们可以推断出原假设是错误的,即方程式x^n + y^n = z^n没有正整数解。
这就是贝祖定理的最快证法之一。
需要注意的是,这个证明只是贝祖定理证明的一个简化版本,真正的证明过程非常复杂,需要运用到更多的数学定理和方法。
如果你对贝祖定理感兴趣,建议参考数学专业的书籍或学术论文,以获得更详细和全面的证明。
费马立方数定理
费马立方数定理费马立方数定理,又称费马最后定理或费马立方数问题,是由法国数学家费马提出的一个关于整数的问题。
这个问题可以简要地表述为:是否存在三个正整数a、b和c,满足a³ + b³ = c³?费马在1637年发现了这个问题,并声称自己已经找到了证明,但他没有给出具体的证明过程。
这个问题在数学界引起了广泛的关注,并成为数学史上最有名的问题之一。
费马立方数定理的解决过程非常漫长且曲折。
几个世纪以来,许多数学家都试图证明或反驳这个问题,但都未能成功。
直到1994年,英国数学家安德鲁·怀尔斯发现了这个问题的一个相当复杂的证明,成为了该问题的第一个证明。
怀尔斯的证明非常巧妙,需要运用到了现代数学领域中的多个重要数学理论和工具,例如椭圆曲线、模形式等。
费马立方数定理的证明非常复杂,难度极大。
为了理解这个证明,我们需要事先了解一些关键的概念和理论。
首先,我们需要了解费马最小值原则,该原则指出了“在非平凡的情况下,最小值总是存在的”。
这个原则在怀尔斯的证明过程中起到了至关重要的作用。
我们还需要了解椭圆曲线的基本原理和性质。
椭圆曲线是一类具有特殊结构和性质的代数曲线,它在求解费马立方数时起到了重要的作用。
怀尔斯的证明过程中,他构造了一个特殊的椭圆曲线,利用该曲线的性质推导出了费马立方数的解。
这个构造过程非常精妙,并需要一定的代数几何知识。
我们还需要了解模形式的基本概念和性质。
模形式是一类具有特殊对称性和变换性质的函数,它在怀尔斯的证明过程中发挥了重要的作用。
怀尔斯利用模形式的性质,证明了当存在一个特殊的模形式时,费马立方数的解就存在。
综上所述,费马立方数定理是一个非常困难和复杂的数学问题。
它需要运用到多个数学领域中的重要理论和工具,才能够得到解答。
虽然费马立方数定理已经在1994年被怀尔斯证明,但它的证明过程对于大多数人来说仍然非常深奥和难以理解。
然而,这个定理的证明对于数学的发展和进步具有重要的意义,它更深入地揭示了数学的美丽和复杂性。
fejer定理
fejer定理
费马定理,又称费马大定理或费马最后定理,是最著名的数学难题之一。
该定理最初由法国数学家费马在17世纪提出,他声称在n大于2时,a的n次幂加上b
的n次幂不可能等于c的n次幂,其中a、b、c、n均为正整数。
然而,费马并没
有给出证明,这个难题一直困扰着数学家们,直到1994年,英国数学家安德鲁·怀尔斯终于给出了证明,这使得费马定理成为了一项历史性的成就。
费马定理的证明是一个复杂而艰难的过程,涉及到了众多数学分支领域的知识和技巧。
具体而言,证明过程包括了椭圆曲线、代数数论以及模形式等领域的内容。
怀尔斯的证明是基于前人所做的工作,但是他加入了全新的思路和方法,在理论上对数学的发展产生了广泛而深远的影响。
费马定理的证明不仅仅是数学史上的一件盛事,更是人类智慧的结晶。
它告诉我们,即使在人类认为无法解决的难题面前,只要我们坚持不懈地去追求真理,就有可能找到解决问题的方法。
费马定理的证明也进一步证明了数学作为一门学科的重要性和深刻性,展示了数学在解决实际问题和推动人类文明进步方面的巨大潜力。
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勾股數組
求方程 x 2 + y 2 = z 2 的正整數解。
解 x = u 2 - v 2 ; y = 2uv ; z = u2 + v 2,其中 u > v > 0。
v 1 2 3 4 5 u 2 (3 , 4 , 5) --------3 4 (8 , 6 , 10) (15 , 8 , 17) (5 , 12 , 13) (12 , 16 , 20) --(7 , 24 , 25) --------5 (24 , 10 , 26) (21 , 20 , 29) (16 , 30 , 34) (9 , 40 , 41) --6 (35 , 12 , 37) (32 , 24 , 40) (27 , 36 , 45) (20 , 48 , 52) (11 , 60 , 61)
費馬提出:那麼當 n > 2 時,方程 x n + y n = z n 又有沒有整數解呢?
費馬的「解答」
將一個立方數分成兩個立方數,一個四 次冪分成兩個四次冪,或者一般地將一 個高於二次冪的數分成兩個相同次冪, 這是不可能的。我對這個命題有一個美 妙的證明,這裏空白太小,寫不下。 但,費馬從未向其他人提及這個「美妙 證明」,亦沒有任何紀錄提及這件事!
則 x2 = a2 - b2 ; y 2 = 2ab ; z = a2 + b2,其中 a > b > 0, HCF(a , b) = 1,a、b 的奇偶性相反。 由於 x2 = a2 - b2 是奇數,得 a 必定是奇數,b 必定是偶數。 另外,亦得 x2 + b2 = a2,再從此得 x = c2 - d 2 ; b = 2cd ; a = c2 + d 2,其中 c > d > 0, HCF(c , d) = 1,c、d 的奇偶性相反。 因而 y2 = 2ab = 4cd(c2 + d 2),
大約 1637 年,當費馬閱讀古希臘名著《算術》時,在 書邊的空白地方,他寫下了以下的一段說話:
將一個立方數分成兩個立方數,一個四次 冪分成兩個四次冪,或者一般地將一個高 於二次冪的數分成兩個相同次冪,這是不 可能的。我對這個命題有一個美妙的證明, 這裏空白太小,寫不下。
費馬最後定理
當整數 n > 2 時, 方程 x n + y n = z n 無正整數解。
勾股數組的通解
《算術》第 II 卷命題 8: 將一個平方數分為兩個平方數。 即求方程 x 2 + y 2 = z 2 的正整數解。 費馬利用他發明的「無窮遞降法」來解此 題,得到以下結果:
若 HCF(x , y) = 1,y 為偶數, 則 x = u 2 - v 2 ; y = 2uv ; z = u2 + v 2 ; பைடு நூலகம்裡 u > v > 0,HCF(u , v) = 1,u、v 奇偶 性相反。
費馬 Pierre de Fermat (1601 - 1665)
法國人
律師,1631年出任圖盧茲 議院顧問。 業餘研究數學 他是幾何學、坐標幾何、 概率論、微積分、數論等 學問的先驅。
大約 1637 年,當費馬閱讀古希臘名著《算術》時,在 書邊的空白地方,他寫下了以下的一段說話: Cubum autem in duos cubos, aut quadratoquadratum in duos quadratoquadratos, et generaliter nullam in infintum ultra quadratum potestatem in duos ejusdem nominis fas est dividere: cujus rei demonstrationem mirabilem sane detexi. Hanc marginis exguitas non caperet.
到底費馬的說法是否正確呢?
「費馬最後定理」名稱的確立
問 甚麼叫「定理」? 答 曾經被證實為正確無誤的數學命題。 問 既然費馬的命題又未被證明為正確,為甚麼 又叫做「定理」呢? 答 因為經過 300 多年,都沒有人能作出反例, 所以人們相信是它是正確的,是一個定理。 問 費馬提出這命題後 30 年才去世,為甚麼會叫 這命題做「最後定理」呢? 答 因為費馬曾經提出過的命題,都已經被證實 或否定,祇剩下這「最後」一題,未能獲證。
n = 4 的證明
費馬在給朋友的信中,曾經提及他已證 明了 n = 4 的情況。但沒有寫出詳細的 證明步驟。 1674 年,貝西在的少量提示下,給出這 個情形的證明。 證明步驟主要使用了「無窮遞降法」。
費馬的證明
定理 方程 x 4 + y 4 = z 2 沒有正整數解。
解 假設 (x , y , z) 為一個解並且 HCF(x , y) = 1,y 為偶數,
勾股定理及勾股數組
勾股定理 在 ABC 中,若 C 為直角, 則 a2 + b2 = c2。
留意:32 + 42 = 52; 52 + 122 = 132; 82 + 152 = 172; 72 + 242 = 252; ……等等 即 (3 , 4 , 5)、(5 , 12 , 13) … 等等為方程 x 2 + y 2 = z 2 的正整數解。 我們稱以上的整數解為「勾股數組」。
由此得 c、d 和 c2 + d 2 為平方數。
於是可設 c = e2 ; d = f 2 ; c2 + d 2 = g2,即 e4 + f 4 = g 2。
換句話說,(e , f , g) 為方程 x 4 + y 4 = z2 的另外一個解。 但是,z = a2 + b2 = (c2 + d 2)2 + 4c2d 2 > g 4 > g > 0。 即是說如果我們從一個 z 值出發,必定可以找到一個更小 的數值 g 使它仍然滿足方程 x 4 + y 4 = z2。如此類推,我 們可以找到一個比 g 更小的數值,同時滿足上式。 但是,這是不可能的!因為 z 為一有限值,這個數值不能 無窮地遞降下去!由此可知我們最初的假設不正確。 所以,方程 x 4 + y 4 = z2 沒有正整數解。(證畢) 推論 方程 x 4 + y 4 = z 4 沒有正整數解。 解 假如 (x , y , z) 為該方程的解,則 (x , y , z2) 將會是方 程 x 4 + y 4 = z2 的解。這是不可能的!(證畢)