费马 大小定理

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世界数学难题——费马大定理

世界数学难题——费马大定理

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”。

费马小定理(算法)

费马小定理(算法)

费马小定理是数论中的一个重要定理,其内容为: 假如p是质数,且(a,p)=1,那么 a^(p-1) ≡1(mod p)假如p是质数,且a,p互质,那么 a的(p-1)次方除以p的余数恒等于1费马小定理的历史皮埃尔•德•费马于1636年发现了这个定理,在一封1640年10月18日的信中他第一次使用了上面的书写方式。

在他的信中费马还提出a是一个质数的要求,但是这个要求实际上是不存在的。

与费马小定理相关的有一个中国猜想,这个猜想是中国数学家提出来的,其内容为:当且仅当2^(p-1)≡1(mod p),p是一个质数。

假如p是一个质数的话,则2^(p-1)≡1(mod p)成立(这是费马小定理的一个特殊情况)是对的。

但反过来,假如2^(p-1)≡1(mod p)成立那么p是一个质数是不成立的(比如341符合上述条件但不是一个质数)。

因此整个来说这个猜想是错误的。

一般认为中国数学家在费马前2000年的时候就已经认识中国猜测了,但也有人认为实际上中国猜测是1872年提出的,认为它早就为人所知是出于一个误解。

费马小定理的证明一、准备知识:引理1.剩余系定理2若a,b,c为任意3个整数,m为正整数,且(m,c)=1,则当ac≡bc(mod m)时,有a≡b(mod m)证明:ac≡bc(mod m)可得ac–bc≡0(mod m)可得(a-b)c≡0(mod m)因为(m,c)=1即m,c互质,c可以约去,a–b≡0(mod m)可得a≡b(mod m)引理2.剩余系定理5若m为整数且m>1,a[1],a[2],a[3],a[4],…a[m]为m个整数,若在这m 个数中任取2个整数对m不同余,则这m个整数对m构成完全剩余系。

证明:构造m的完全剩余系(0,1,2,…m-1),所有的整数必然这些整数中的1个对模m同余。

取r[1]=0,r[2]=1,r[3]=2,r[4]=3,…r=i-1,1<i<=m。

简述费马大定理的内容

简述费马大定理的内容

简述费马大定理的内容
费马大定理是数论中的一个重要定理,由法国数学家皮埃尔·德·费马于1637年提出。

该定理的内容是:
对于任何大于2的正整数n,方程x^n + y^n = z^n没有正整数解。

换句话说,对于任何大于2的正整数n,不存在满足条件的整数x、y和z,使得x的n次方加上y的n次方等于z的n次方。

该定理的特殊情况即费马小定理,即当n为质数时,该定理成立。

费马大定理一度成为数学界的一个未解之谜,费马曾在他的笔记中写下了“我确实有了一个非常精妙的证明,然而这个证明过于复杂,无法在边距内放下”。

这句话引发了无数数学家们的挑战,直到1994年,英国数学家安德鲁·怀尔斯最终证明了费马大定理。

他使用了复杂的数学方法,包括椭圆曲线和模形式理论等,证明了对于n大于2的情况,费马大定理是成立的。

费马大定理的证明在数学界引起了轰动,被认为是20世纪数学
最伟大的成就之一。

它不仅解决了费马自己提出的问题,也为数论和代数几何领域的研究提供了重要的启示。

此外,费马大定理的证明也鼓舞了众多数学家对于其他数学难题的解决信心。

费马大定理——一个困惑了世间智者358年的谜

费马大定理——一个困惑了世间智者358年的谜

费马大定理——一个困惑了世间智者358年的谜正文费马小定理费马小定理(Fermat's little theorem)是数论中的一个重要定理,在1636年提出。

如果p是一个质数,而整数a不是p的倍数,则有a^(p-1)≡1(mod p)。

费马小定理的证明比较简单,一些小学生的奥数比赛已经涉及,初中生即可看懂全部证明过程。

然而,费马大定理非常神奇,他的表达式简单到任何初中生都可以理解,但证明难度如同登天,以至于很多数论专家根本没有去尝试,连这个想法都没有。

费马大定理家喻户晓的勾股定理:直角三角形的两条直角边的平方和等于斜边的平方,表达式:X^2+Y^2=Z^2 显然,XYZ有很多组整数解,如(X=3,Y=4,Z=5),(X=6,Y=8,Z=10),......但是,后来人们发现,如果是X^3+Y^3=Z^3则似乎找不到XYZ的整数解,而后数学家费马断定:X^n+Y^n=Z^n 当n>2时均没有整数解,这就是费马大定理。

费马何许人也?皮耶·德·费马于1601年出生于法国,本职工作是法官,并未受过专业数学教育,数学仅是业余爱好。

然而,神奇的是,他是解析几何的发明者之一,概率论的主要创始人,对于微积分诞生的贡献仅次于牛顿和莱布尼茨,被誉为“业余数学之王”。

费马也是调皮的,他自己没法证明这个猜想,但却在这一结论之后加了一个备注:“我有一个对这个命题的十分美妙的证明,这里空白太小,写不下。

' 数论是数学领域的高峰,费马大定理相当于珠穆朗玛峰,358年来吸引了众多登山者,其中不乏大神,以下是有主要贡献的人物。

1、费马费马本人证明了n=4无解2、欧拉欧拉是屈指可数的接近”神“的人,数学史上公认的4位最伟大的数学家分别是:阿基米德、牛顿、欧拉和高斯。

这位神1707年出生于瑞士。

第六版瑞士法郎的欧拉肖像登上杂志电视算啥?就算登上央视的人也数不胜数。

只有对历史有卓越贡献的人,才有可能登上钞票。

费马大定理简介

费马大定理简介

费马大定理简介费马大定理(Fermat's Last Theorem)是数学领域的一个著名问题,由法国数学家皮埃尔·费马(Pierre de Fermat)于17世纪提出,直到1994年才被英国数学家安德鲁·怀尔斯(Andrew Wiles)证明。

这个问题的正式陈述如下:费马大定理:对于任何大于2的正整数n,不存在满足a^n + b^n = c^n的正整数a、b、c,其中a、b、c互不相等。

费马大定理的历史可以追溯到17世纪,当时法国律师兼数学家皮埃尔·费马在自己的《大定理》笔记中提出了这个问题,但没有给出详细的证明。

费马在笔记中写道他已经找到了一个非常精彩的证明,但没有足够的空间在边距中容纳。

这一问题成为了数学界的长期谜团,许多数学家努力寻找证明,但都未能成功。

直到20世纪,英国数学家安德鲁·怀尔斯(Andrew Wiles)在1994年成功地证明了费马大定理,他的证明非常复杂,涉及多个数学领域的深刻理论和方法,包括椭圆曲线、调和模形式、伽罗瓦表示等等。

怀尔斯的证明被广泛认为是数学史上最杰出的成就之一。

费马大定理的证明不仅解决了一个长期以来的重要问题,还开辟了新的研究领域,对数论、代数几何等领域产生了深远的影响。

怀尔斯的工作也为数学研究者们提供了启发,表明数学中的看似不可能证明的问题也可以通过深入的研究和创新性的思考最终被解决。

费马大定理的证明过程是极其复杂和深刻的,不容易在一篇2000字的介绍中详细叙述。

然而,它的证明不仅深刻,而且具有重要的历史和数学意义,对数学界产生了深远的影响。

它向我们展示了数学的无限可能性和深度,以及人类智慧的伟大成就。

2。

费马定理高数

费马定理高数

费马定理高数费马定理,又称为费马小定理,是数论中的一条重要定理,由法国数学家费马在17世纪提出并证明。

这个定理在数论和密码学等领域有着广泛的应用,是一种非常强大的工具。

费马定理的表述非常简洁明了:如果p是一个素数,a是任意一个整数,那么a的p次方减去a一定能被p整除。

换句话说,对于任意一个整数a,当p是一个素数时,a的p次方与a模p同余。

这个定理的证明并不难,可以通过数学归纳法来进行。

首先,当a=1时,定理显然成立。

然后,我们假设当a=k时,定理成立,即k的p次方与k模p同余。

那么我们来看a=k+1的情况,根据二项式定理,(k+1)^p的展开式中,除了首尾两项外,其他所有的项都能被p整除。

而根据归纳假设,k的p次方与k模p同余,所以k^p与k模p同余。

因此,(k+1)^p ≡ k^p + 1 ≡ k + 1 (mod p),即(k+1)^p与k+1模p同余。

由此可见,当a=k+1时,定理也成立。

综上所述,根据数学归纳法,费马定理得证。

费马定理虽然简单,但却有着广泛的应用。

其中一个重要的应用是在密码学中的素数测试。

素数的选取在密码学中至关重要,而费马定理提供了一种快速判断一个数是否为素数的方法。

通过随机选取一些整数a,然后利用费马定理进行检验,如果a的p次方减去a 不能被p整除,那么p一定不是素数。

这种方法称为费马检验,被广泛应用于素数的筛选和生成。

费马定理还有其他的一些应用。

例如,在计算机科学中,费马定理可以用来加速大数取模运算,从而提高计算效率。

在代数数论中,费马定理可以用于研究数的整除性质。

在密码学中,费马定理也被用于构建一些重要的加密算法,如RSA算法。

费马定理的发现和证明,不仅体现了费马的数学才华,也展示了数学的魅力和力量。

费马定理虽然简短,但它以其广泛的应用领域和重要的理论意义,成为了数学中的一颗明星。

通过深入研究和理解费马定理,我们可以更好地应用它解决实际问题,也能更好地欣赏数学的美妙之处。

简述费马大定理的内容、发现过程以及证明状况。

简述费马大定理的内容、发现过程以及证明状况。

费马大定理的内容、发现过程以及证明状况费马大定理是数学中一个非常重要的定理,其内容是:如果一个数n大于2,且n不是素数,则存在两个整数a和b使得a^n+b^n=n。

费马大定理是由德国数学家费马在1742年发现的。

当时,费马正在研究一个函数f(x)=x^n+1,并想要证明其对于所有的正整数n都存在一个数x使得f(x)=0。

他发现,当n=4时,存在数x=2使得f(x)=0,但是当n=5时,就不存在这样的数x了。

这个结论使费马意识到,对于不同的n,存在的数x是有限制的,并且这些限制是由n的值决定的。

随后,费马将这个结论表述为费马大定理,并进行了证明。

他证明了,如果n是素数,则必定存在数x使得f(x)=0;如果n不是素数,则必定不存在这样的数x。

费马的证明方法是使用反证法。

他假设n不是素数,并试图证明存在数x 使得f(x)=0。

他发现,如果存在数x使得f(x)=0,则必定有a^n=n-b^n,其中a和b都是正整数。

他又发现,如果a和n互质,则a和b一定也是互质的,这与费马大定理的假设矛盾。

因此,费马认为a和n一定不互质。

接着,费马进一步讨论了a和n的关系。

他发现,如果a和n有公因数d,则必定有d^n|a^n,因此d^n|n-b^n。

这意味着d^n也是n和b^n的公因数,因此d|b。

但是,如果a和b有公因数d,则d|a和d|b,因此d|(n-b^n)。

这与前面的结论矛盾,因此a和b一定互质。

费马得出的结论是,如果n不是素数,则a和b一定互质,这与假设矛盾。

因此,费马得出结论:如果n不是素数,则必定不存在数x使得f(x)=0。

费马的证明方法被称为反证法,即假设某种情况不成立,然后试图证明这种假设会导致矛盾,从而得出结论。

费马的证明方法被广泛使用,并在数学界中产生了深远的影响。

费马大定理的证明在当时并没有得到完全的证明,直到19世纪末,才有人用分类讨论的方法对费马大定理进行了证明。

这种方法的思想是,对于n的不同取值,分别考虑费马大定理是否成立。

费马大定理全章知识点归纳总结

费马大定理全章知识点归纳总结

费马大定理全章知识点归纳总结费马大定理,又称费马最后定理,是世界数学史上的一个重要问题。

本文将对费马大定理的全章知识点进行归纳总结。

问题背景费马大定理最早由法国数学家费尔马在17世纪提出,其表述是:对于大于2的整数n,不存在满足a^n+b^n=c^n的整数解,其中a、b、c是大于0的整数。

这个问题成为数学界的一个谜题,持续困扰着数学家们几个世纪。

重要概念在了解费马大定理前,我们需要了解一些相关的重要概念。

1. 整数:整数是数学中的基本概念,包括正整数、负整数和零。

2. 指数:指数是数学中表示乘方运算的数字。

在费马大定理中,指数n大于2。

3. 不可约整数:一个整数如果不能写成两个较小整数的乘积形式,就称为不可约整数。

不可约整数在证明费马大定理时经常用到。

知识点归纳1. 费马最小定理:费马最小定理是费马大定理的一个特例。

该定理表明,如果p是一个素数,a是任意一个整数,且a不是p的倍数,那么a^(p-1) ≡ 1 (mod p)。

这个定理在证明费马大定理时具有重要作用。

2. 模运算:模运算是指对一个整数进行除法操作,取其余数的运算。

在费马大定理的证明中,模运算经常用到。

3. 费马大定理证明的历程:费马大定理的证明历程非常复杂,涉及到许多数论、代数和几何等数学领域。

目前最为著名的证明是英国数学家安德鲁·怀尔斯证明,他借助现代代数学和模形式理论的工具成功解决了费马大定理。

4. 应用和影响:费马大定理的解决对数学领域产生了深远影响。

它促进了数论、代数和几何等数学领域的深入研究,推动了数学理论的发展。

总结费马大定理是数学史上一个具有重大影响的难题。

通过了解费马最小定理、模运算以及费马大定理的证明历程,我们可以更好地理解这一定理的重要性和影响。

费马大定理的解决不仅推动了数学理论的发展,也为数学家们提供了更多的研究方向和思路。

费马大定理

费马大定理
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。听完演讲人们意识到谷山—志村猜想已经证明。由此把法尔廷斯证明的莫德尔猜想、肯·里贝特 证明的弗雷命题和怀尔斯证明的谷山—志村猜想联合起来就可说明费马大定理成立。其实这三个猜想每一个都非 常困难,问题是怀尔斯的最后证明,他变为完成费马大定理证明的最学家安德鲁·怀尔斯听到里贝特证明弗雷命题后,感到攻克费马大定理到了 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,精心梳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”。接下来的要将两种“排队”序列对应配对, 这一步他两年无进展。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。
费马大定理
数学定理定律
01 猜想提出
03 定理简介
目录
02 猜想内容 04 历史研究
目录
05 证明者简介
07 年表
06 社会评价
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·费马提出。
猜想提出
费马大约在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。”

高数 费马定理

高数 费马定理

高数费马定理费马定理,又称费马大定理,是数学史上的一颗明珠。

它的内容是:对于任何大于2的整数n,关于x、y、z的方程xn + yn = zn在整数域上没有解。

这个定理是由法国数学家费马于17世纪提出的,但一直未能找到完整的证明,直到1994年,英国数学家安德鲁·怀尔斯发表了一篇论文,给出了费马定理的证明。

下面我们就来了解一下费马定理的背景和证明过程。

费马定理的背景可以追溯到古希腊时代,当时的数学家们对于某些特殊的整数方程有所研究。

然而,直到费马的时代,这个问题才被提出并引起了广泛的关注。

费马本人在给朋友写信时提到了这个定理,并声称自己已经找到了简洁的证明,但他没有公开发表这个证明。

这引起了无数数学家的兴趣和挑战,他们试图寻找费马所谓的证明,但徒劳无功。

费马定理的证明是一个复杂而漫长的过程。

怀尔斯的证明主要基于椭圆曲线和模形式的理论,这些概念在数学中是相当高级和抽象的。

怀尔斯通过构造一种特殊的椭圆曲线来证明费马定理,这个曲线与方程xn + yn = zn有密切的关系。

通过研究这个椭圆曲线的性质,怀尔斯最终得出了结论:对于任何大于2的整数n,方程xn + yn = zn在整数域上没有解。

怀尔斯的证明过程非常复杂,充满了高深的数学理论和技巧。

他运用了模形式的理论,这是一种复变函数论的分支,用于研究椭圆曲线的性质。

通过这一理论的运用,怀尔斯成功地证明了费马定理,并填补了数学史上的一个重要空白。

费马定理的证明不仅仅是一个数学问题,它还涉及到数学思维的深化和数学理论的发展。

怀尔斯的证明不仅解决了费马定理这个具体问题,也为后人提供了许多新的思路和方法。

他的证明在数学界引起了巨大的反响,被誉为“20世纪最重要的数学结果之一”。

费马定理的证明不仅仅对数学有重要意义,它还对其他领域产生了广泛的影响。

例如,在密码学中,椭圆曲线密码是一种基于椭圆曲线的加密算法,它的安全性与费马定理有密切的关系。

怀尔斯的证明为椭圆曲线密码的发展提供了理论支持,使得它成为了现代密码学中最重要的算法之一。

数论中的费马小定理

数论中的费马小定理

费马小定理是数论中的一条重要定理。

它由法国数学家费马于17世纪提出,是数论研究中的一块宝藏,为许多数论问题的研究提供了有力的工具。

费马小定理是一个简洁而优美的定理,它给出了解决整数幂的问题的一种有效的方法。

费马小定理的具体内容是:如果p是一个素数,a是整数,且a不是p的倍数,那么a的p-1次方与1除以p的余数为1。

即a^(p-1) ≡ 1 (mod p)这个定理有着许多重要的应用。

首先,它可以用来证明一些数不是素数。

例如,如果对于某个数a,a^(p-1)模p不等于1,那么根据费马小定理的逆否定理,p 一定不是素数。

这给了我们一种判断数是否为素数的方法。

其次,费马小定理还可以用来计算模幂。

对于一个较大的指数n,计算a^n除以p的余数是一个非常困难的问题。

但是,利用费马小定理,我们可以将指数n简化为n mod (p-1),从而使得计算变得更加简单。

利用如下的恒等式:a^n ≡ a^(n mod (p-1)) (mod p)最后,费马小定理还可用于解决一些密码学问题。

在RSA加密算法中,费马小定理被广泛应用。

RSA算法利用了两个大素数的乘积的难以分解性质,而费马小定理则提供了一种验证是否为素数的方法。

值得一提的是,费马小定理的逆否定理在数论中也有重要的应用。

逆否定理的内容是:如果对于某个数a和素数p,a^(p-1)模p等于1,那么a一定是p的倍数。

这个逆否定理被称为费马定理。

费马定理意味着,如果一个数a满足a^(p-1)模p等于1,那么a一定是p的倍数。

利用费马定理,我们可以在研究数的性质时,通过验证一个数不是素数来确定它是一个合数。

总之,费马小定理是数论中的一条重要定理。

它给出了一种判断数是否为素数的方法,简化了计算模幂的问题,并在密码学中有着广泛的应用。

费马小定理是数论中的一个亮点,也是数学研究中的一片瑰宝。

在今后的数论研究中,费马小定理还将继续发挥其重要的作用,并为数学家们提供新的启发和突破口。

费马大定理及其证明方法

费马大定理及其证明方法

费马大定理及其证明方法费马大定理是数学界著名的难题之一,它的证明历经四百年,让数学界的研究者们投入了无数的精力和时间。

一、费马大定理的定义费马大定理,又称费马最后定理,是一条非常著名的代数数论问题。

它的表述方式比较简单:将指数大于二的整数幂表示为三个平方数之和的情况是不存在的。

也就是说,方程x^n+y^n=z^n在n>2时,不存在整数解。

这条定理由法国数学家费马在17世纪首次提出,并致力于证明此定理近40年之久,但他从未公布证明方案。

直到1960年才由Andrew Wiles在英国剑桥完成了证明。

二、费马大定理的历史费马大定理的历史可以追溯到17世纪。

当时,法国数学家费马在研究数学问题时提出了一个假设:如果一个整数n大于2,那么方程x^n+y^n=z^n中不存在正整数解。

费马声称自己已经发现了一种证明方法,但遗憾的是,他没有将这个证明公布出来。

此后,费马大定理便成为了数学界的一个谜题。

一方面,人们认为它是成立的,因为一些数学家通过计算发现,在一些特定情况下,这个方程是不存在正整数解的。

另一方面,也有一些数学家认为费马的想法是错误的,因为他的证明并没有被记录下来,所以根本不知道他的假设是否真的成立。

20世纪60年代以来,学者们对费马大定理提出了更为深刻的思考。

许多著名的数学家投入了大量的时间和精力,尝试寻找一个完整的证明方案。

最终,英国数学家安德鲁·怀尔斯在1994年完成了这一证明,以此圆满地结束了费马大定理的历史传说。

三、费马大定理的证明费马大定理的证明历时四百年,这是数学界难以磨灭的辉煌。

然而,这个证明方案并不是一蹴而就的,实际上,数学家们在寻找证明方案时遇到了一系列的困难。

根据怀尔斯的证明方案,费马大定理的证明分为三部分。

首先,他证明了一个定理,称为“伊万·斯蒂年奇模型”。

这个定理规定,有限域之上的模空间可以在几何上与椭圆曲线相比较。

然后,他使用了一个称为“输影结果”的独特工具,证明了另一个定理,称为“塔尼雅马分解”。

费马大定理—数学史上著名的定理

费马大定理—数学史上著名的定理
费马大定理
— 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。

关于费马大定理

关于费马大定理

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。

费马小定理内容

费马小定理内容

费马小定理内容费马小定理是一种数学定理,它可以用于帮助我们在数论运算中解决许多问题。

它被广泛应用于密码学和其他领域,因为它可以解决一些重要的计算问题。

在本文中,我们将分步骤阐述费马小定理的内容,以便更好地理解它的应用。

1. 定理内容费马小定理指出,如果p是一个质数,那么对于任意整数a,a 的p次方减去a都能被p整除,也就是说,a的p次方与a除以p的余数相等。

或者另一种表达方式:对于任意整数a,如果p不能整除a,那么a的(p-1)次方减去1都能被p整除。

这个定理可以很容易地理解,因为对于任意整数a,p都是其模数。

那么,当我们计算模数时,取余数的结果和模数相等。

因此,在这种情况下,费马小定理表述的内容非常合理。

2. 定理证明费马小定理的证明比较简单,我们只需要运用一些基本的数学原理即可。

假设a和n是两个互质的整数。

那么,我们可以将a的p次方进行分解,得到如下等式:a^p ≡ a (mod p)接着,我们将a乘以a的p-1次方,得到如下等式:a^p ≡ a^(p-1)·a (mod p)根据模运算的定义,我们可以将a的p-1次方模p,得到以下等式:a^p ≡ a^(p-1)·a mod p ≡ a^(p-2)·a^2 mod p ≡ a^(p-2)·a·a mod p这个过程可以一直继续下去,直到变成以下等式:a^p ≡ a (mod p)因此,我们可以得出结论,即在质数p的情况下,费马小定理是成立的。

3. 应用举例费马小定理的应用非常广泛,其中最重要的应用之一就是用于RSA密码算法。

RSA密码是一种公钥密码体制,它利用了费马小定理的性质。

在RSA密码算法中,我们需要生成两个大质数p和q,然后计算它们的积n。

我们还需要选择两个整数e和d,它们满足以下两个条件:- e和(p-1)·(q-1)互质- e·d ≡ 1 (mod (p-1)·(q-1))然后,我们将n和e设置为公钥,将n和d设置为私钥。

费马小定理公式

费马小定理公式

费马小定理公式
费马小定理是数论中的一个重要定理,它与素数、整数的幂等性密切相关。

这个定理的简洁性和适用性使得它成为数学领域中的一颗明星,被广泛应用于密码学、组合数学等领域。

费马小定理的表述如下:如果p是一个素数,a是任意整数且a不是p的倍数,那么a的p次方减去a一定是p的倍数。

换句话说,a的p次方与a模p同余。

这个定理的证明相对简单,但它的应用却非常广泛。

在密码学中,费马小定理被广泛用于RSA加密算法中。

RSA算法采用了两个大素数相乘的原理,费马小定理则是保证了加密解密过程的正确性。

通过费马小定理,我们可以验证RSA算法中的模幂运算是否正确,从而确保加密解密过程的可靠性。

在组合数学中,费马小定理被用于求解大组合数的模运算。

组合数是数学中的一个重要概念,它描述了从n个元素中选取k个元素的方式数。

在求解组合数时,由于结果数值很大,往往需要对结果进行模运算。

费马小定理提供了一种快速计算模运算的方法,大大提高了计算效率。

当然,费马小定理也存在一些限制。

首先,它只适用于素数。

对于合数,费马小定理并不成立。

其次,费马小定理无法提供确切的结果,它只能提供一个可行的方向。

在实际应用中,我们需要结合其
他算法或定理进行综合分析。

总的来说,费马小定理是数论中的一块宝石,它的简洁性和适用性使其成为了密码学、组合数学等领域中不可或缺的工具。

通过合理应用费马小定理,我们可以解决许多实际问题,保障数据的安全性和计算的高效性。

当然,对于初学者来说,理解和掌握费马小定理可能需要一些时间和努力,但是一旦掌握了它的精髓,必将受益终生。

费马小定理 威尔逊定理 洛谷

费马小定理 威尔逊定理 洛谷

费马小定理(Fermat's Little Theorem)、威尔逊定理(Wilson's Theorem)以及洛谷(Luogu)是数学领域中常见的概念和工具。

它们在数论、离散数学等领域中有着重要的应用和意义。

接下来,我将分别介绍这三个概念,并阐述它们的相关内容和特点。

一、费马小定理费马小定理是由法国数学家费马(Pierre de Fermat)于17世纪提出的一条基本定理。

该定理是关于整数的一个重要性质,其内容可以用如下的形式来表述:1.1 定理内容如果p是一个质数,a是任意一个整数且a与p互质(即a与p没有公约数),则有如下等式成立:a^(p-1) ≡ 1 (mod p)其中,a^(p-1) 表示a的p-1次方,≡表示同余,mod p表示对p取模的意思。

1.2 定理应用费马小定理在密码学、离散数学等领域有着广泛的应用。

在密码学中,费马小定理常用于快速计算模幂运算,以及构造和破解RSA公钥密码系统。

在离散数学中,费马小定理可以用来证明一些数论性质,推导一些数论定理等。

二、威尔逊定理威尔逊定理是由英国数学家约翰·威尔逊(John Wilson)于18世纪提出的一条关于质数的定理。

它的内容可以用如下的形式来表述:2.1 定理内容对于任意一个正整数p,p是质数当且仅当:(p-1)! ≡ -1 (mod p)其中,(p-1)!表示(p-1)的阶乘,≡表示同余,mod p表示对p取模的意思。

2.2 定理应用威尔逊定理在数论中有着重要的应用。

它可以用来判定一个数是否为质数,也可以用来证明一些数论性质和定理。

威尔逊定理还与费马小定理有一定的通联,可以互相补充和应用。

三、洛谷洛谷(Luogu)是一个面向中学生和高中生的上线OJ(Online Judge)系统,提供有关基于计算机编程的竞赛和练习评台。

它起源于我国大陆,为用户提供了一系列的习题和比赛,涵盖了多种编程语言和算法题型。

洛谷的主要特点包括:3.1 提供多种编程语言的支持,如C/C++、Java、Python等,让用户可以根据自己的喜好和实际需要选择合适的编程语言进行练习和比赛。

初等数论,费马小定理

初等数论,费马小定理

费马小定理是初等数论中的一个重要定理,由17世纪法国数学家皮埃尔·德·费马提出。

该定理是关于素数分布和同余方程的一个基本结果。

费马小定理的statement 是:
设\( p \) 是一个素数,\( a \) 是任意一个与\( p \) 互质的整数(即\( a \) 不是\( p \) 的倍数),则对于任意整数\( m \),同余方程\( a^p - a \equiv 0 \pmod{p} \) 成立。

数学表达式为:
\[ a^p - a \equiv 0 \pmod{p} \]
或者等价地:
\[ a^{p-1} \equiv 1 \pmod{p} \]
这意味着\( a \) 的\( p \) 次方除以\( p \) 的余数是1。

费马小定理的一个直接应用是欧拉定理,它是费马小定理的一个推广。

欧拉定理表明,对于任何与素数\( p \) 互质的整数\( a \),都有:
\[ a^{\phi(p)} \equiv 1 \pmod{p} \]
其中\( \phi(p) \) 是欧拉函数,表示小于\( p \) 的与\( p \) 互质的正整数的个数。

费马小定理在密码学和计算机科学中有重要应用,特别是在公钥密码体系如RSA 算法中,它依赖于素数的性质和费马小定理。

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费马小定理(Fermat Theory)是数论中的一个重要定理,其内容为:假如p是质数,且(a,p)=1,那么 a(p-1)≡1(mod p)。

即:假如a是整数,p是质数,且a,p互质(即两者只有一个公约数1),那么a的(p-1)次方除以p的余数恒等于1。

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1995年被英国数学家安德鲁·怀尔斯证明。

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。

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