费马大定理的故事

合集下载

费马大定理 27

费马大定理 27

费马大定理27摘要:1.费马大定理的背景和历史2.费马大定理的证明过程3.费马大定理的意义和影响正文:费马大定理,又称费马最后定理,是法国数学家皮埃尔·德·费马于1637年提出的一个数学命题。

该定理在数学史上具有重要的地位,历经300多年的探索与研究,最终在1994年被英国数学家安德鲁·怀尔斯证明,从而为数学界长达数世纪的争论画上了句号。

1.费马大定理的背景和历史费马大定理起源于费马在阅读丢番图的《算术》一书时,对其中第33题的解答。

丢番图提出了一系列关于整数解的问题,费马在解答过程中,对第33题提出了一个猜想,即“对于任意大于2的整数n,不存在正整数x、y、z使得x^n + y^n = z^n成立”。

费马声称自己找到了一个“真正漂亮的证明”,但由于篇幅有限,并未给出具体证明过程,只是留下了一个著名的注脚:“我有一个对任何人都无法说明的证明。

”2.费马大定理的证明过程费马大定理的证明过程是数学史上最曲折、最具有挑战性的故事之一。

尽管许多数学家,包括欧拉、高斯、黎曼等著名数学家都在尝试证明这个定理,但始终无法找到一个普遍适用的证明方法。

直到1994年,英国数学家安德鲁·怀尔斯通过利用代数几何、数论和代数的高级理论,终于证明了费马大定理。

怀尔斯的证明非常复杂,以至于在公布证明之前,他需要与其他数学家合作,以确保证明的正确性。

3.费马大定理的意义和影响费马大定理的证明对数学界产生了深远的影响。

首先,这个定理证明了数学家们长期以来的猜想,为数学史上一个重要的争论画上了句号。

其次,费马大定理的证明推动了数学的发展,促使数学家们探索和研究新的数学理论和方法。

数学经典故事

数学经典故事

数学经典故事数学是一门神奇的学科,它不仅存在于我们生活的方方面面,还有许多有趣的故事和趣味的数学问题。

今天,我就来给大家讲几个数学经典故事,让我们一起领略数学的魅力。

故事一,费马大定理。

费马大定理是数论中的一个经典问题,由法国数学家皮埃尔·德·费马在17世纪提出,直到1994年才被英国数学家安德鲁·怀尔斯证明。

费马大定理的内容是,对于大于2的整数n,不存在三个正整数x、y、z,使得x^n + y^n = z^n成立。

这个问题被数学家们称为“世界上最难的数学问题”,经过几百年的探索,最终由怀尔斯给出了精妙的证明,成为数学史上的一大壮举。

故事二,黄金分割。

黄金分割是一个古老而又神秘的数学问题,它源自古希腊人对美的追求和探索。

黄金分割点是指一条线段,将其分为两部分,使得整条线段与较短部分的比值等于较短部分与较长部分的比值。

这个比值约等于1.618,被称为“黄金分割率”,在艺术、建筑、音乐等领域都有着广泛的应用。

黄金分割点的神秘之处在于,它既是一个理想的几何比例,又是一个无理数,具有很高的美学价值和数学价值。

故事三,希尔伯特问题。

希尔伯特问题是20世纪初德国数学家大卫·希尔伯特提出的23个未解决的数学问题。

这些问题涉及到几乎所有数学领域,包括代数、几何、数论、分析等。

希尔伯特问题的提出激发了一代又一代数学家的热情和探索欲望,许多问题在后来的发展中被一一解决,成为数学领域的经典成果。

希尔伯特问题的提出,不仅推动了数学的发展,也展现了数学的深厚内涵和无限魅力。

以上就是我为大家讲的几个数学经典故事,这些故事不仅展现了数学的伟大和美丽,也启发了我们对数学的思考和探索。

数学是一座永远不会被探尽的宝库,让我们一起走进这个神奇的世界,感受数学的魅力!。

费马出了一道数学难题,350年无人能解,怀尔斯耗时7年给出证明

费马出了一道数学难题,350年无人能解,怀尔斯耗时7年给出证明

费马出了一道数学难题,350年无人能解,怀尔斯耗时7年给出证明1637年的一个深夜,法国图卢兹的一所公寓内,费马正伏案阅读古代数学家丢番图的著作《算术》,看到一个平方数可以写成两个平方数之和,马上联想到一个立方数是否可以写成两个立方数之和?那么n次幂呢,他不由自主地写下了形如方程:Xⁿ+Yⁿ=Zⁿ,是否有正整数解?费马停下了笔,凝视着窗外明亮的月光,进入沉思。

忽然,他从椅子上跳了起来,手舞足蹈地喊道:“我知道答案了。

”随即,费马在丢番图译本的空白处写道:我已经想到了一个绝妙的证明,可惜书的空白处不够大,不足以把证明过程写下来。

这便是数学史上著名的费马大定理的由来,具体来说就是:当n>2,方程Xⁿ+Yⁿ=Zⁿ没有正整数解。

一、费马的故事在开始介绍费马大定理之前,先简单介绍一下费马的经历。

费马1601年出生于法国一个叫博蒙-德洛马涅的小城,父亲多米尼克·费马是一个皮鞋商人,母亲是一个议会法官的女儿。

优越的出身让费马早年衣食无忧,并受到了良好教育。

费马三十岁时在图卢兹就职,任晋见接待官,同年他与表妹路易丝结婚并生下三个儿子。

1648年费马又升任图卢兹地方议会的议员,他在这个岗位上干了十七年,于1665年1月在该城去世,终年65岁。

费马原本是一位律师,他却在数学上取得了非凡的成就,号称业余数学家之王,他是如何兼顾工作和业余两不误的呢?一位法国评论家给出了答案:费马担任议员的工作对他的智力活动有益无害。

议院评议员与其他公职人员不同,对他们的要求是:避开他们的同乡,避开不必要的社交活动,以免他们在履行职责时行贿受贿。

正因为如此,费马在繁重的工作之余,把研究数学当作一种消遣。

谁知,无心插柳柳成荫,费马深陷其中不可自拔,每当他发现一个新的公式,解决一道数学难题时,便欣喜若狂,快乐得像一个小孩子似的。

费马在数学上的贡献是巨大的,在微积分、数论、代数、光的折射原理等各个领域均有建树,尤其是费马大定理的提出,让费马名声大噪,并步入最伟大的数学家行列。

数学名人故事

数学名人故事

数学名人故事
有许多数学名人故事,以下是其中几个著名的例子:
1. 费马大定理:费马大定理是由法国数学家皮埃尔·德·费马在17世纪提出的数学问题。

费马声称他找到了一个非常精彩的证明方法,但他的笔记中并没有提供证明。

这个问题困扰了数学界几个世纪,直到1994年,英国数学家安德鲁·怀尔斯提出了一种新的证明方法,最终解决了费马大定理。

2. 尼尔斯·亨利克·阿贝尔:尼尔斯·亨利克·阿贝尔是19世纪挪威的数学家,他在短暂的生命中做出了许多重要的贡献。

他提出了阿贝尔群的概念,这是一种在代数学中非常重要的结构。

然而,阿贝尔在生活中极端贫困,他被迫教授私人课程以维持生计。

尽管如此,他依然坚持研究数学,并在早逝前留下了许多重要的工作。

3. 安德烈-玛丽·安培:安德烈-玛丽·安培是20世纪最重要的数学家之一,他在拓扑学领域有着卓越的贡献。

然而,安培的生命注定与战争息息相关。

他在两次世界大战期间都是志愿军,为自己国家的防线而战。

在二战期间,他还是战俘,被囚禁在苏联。

尽管环境的恶劣,他仍然坚持研究数学,并在战后获得了数学界的极高声誉。

这些故事展示了数学名人在追求数学真理时所面临的困难和挑战,以及他们不屈的精神和坚持不懈的努力。

他们的工作对于数学的发展和进步起到了重要的推动作用。

关于数学的故事

关于数学的故事

关于数学的故事故事一,费马大定理。

费马大定理是数学史上最著名的问题之一。

这个问题最早由法国数学家皮埃尔·德·费马在17世纪提出,他声称自己找到了一个非常精妙的证明,但却在书信中写道,“此处无法容下此证”,留下了一个悬而未决的问题。

经过几个世纪的努力,直到1994年,英国数学家安德鲁·怀尔斯终于给出了完整的证明,解决了这个问题。

费马大定理的证明过程充满了数学家们的智慧和毅力,也展现了数学的深奥和美妙。

故事二,黄金分割。

黄金分割是一个古老而神秘的数学问题,它在艺术、建筑和自然界中都有着重要的应用。

古希腊数学家欧几里得曾经研究过黄金分割,并给出了其几何构造方法。

黄金分割的比例被认为是最具美感的比例之一,许多艺术作品和建筑都采用了黄金分割比例,给人以和谐、美丽的感觉。

在自然界中,许多植物的叶子、花瓣和果实的排列也遵循着黄金分割的规律,展现出大自然的神奇和智慧。

故事三,无穷大和无穷小。

无穷大和无穷小是数学中极具挑战性和启发性的概念。

在数学分析中,无穷大和无穷小是描述函数在某一点附近的行为的重要工具。

它们在微积分、极限理论和实数理论中都有着重要的应用。

无穷大和无穷小的概念深刻地影响了数学的发展,也启发了许多数学家对无限性的思考和探索。

总结。

数学的世界充满了无限的魅力和奥秘,每一个数学问题都蕴含着数学家们的智慧和努力。

通过这些关于数学的故事,我们不仅能感受到数学的美妙,也能被数学所启发,去探索更多的数学奥秘。

让我们一起沉浸在数学的世界里,感受数学的魅力,探索数学的无限可能性。

数学故事数学中的趣味事件

数学故事数学中的趣味事件

数学故事数学中的趣味事件数学故事:数学中的趣味事件在平淡的数学世界中,也有一些趣味十足的事件发生。

它们或让人眼前一亮,或令人大跌眼镜,但无论如何,都为数学增添了一抹有趣的色彩。

让我们一起来聆听这些数学中的趣味故事。

1. 神奇的费马大定理有关费马大定理的故事可谓数学界的传奇。

费马大定理初次被提出于17世纪,由法国数学家费马提出,并在其藏书中注明了“此处证明过程太长,无法在此一页内展示”的字样。

这个问题经历了数百年的研究,直到1994年,英国数学家安德鲁·怀尔斯才终于找到了证明该定理的方法,不过其证明也十分复杂,需要大量高深的数学知识。

费马大定理因其数学深奥且引人入胜的历程而成为数学界的经典之作。

2. 无限的神秘数字ππ这个神秘的数字早已为人所熟知,它代表着圆周率的近似值。

然而,尽管π是一个无理数,并且无限不循环,但人们却发现了一些有趣有趣的与其相关的现象。

例如,将π前1000位的数字进行排列,可以发现出现“0123456789”等连续数字的次数近乎相等。

此外,π还具有自表达的能力,人们已经发现无穷多个可以表示π的公式,这给数学家们带来了无尽的探索空间。

3. 引人入胜的拓扑学拓扑学是数学中的一个分支,研究的是空间的性质和形状。

在拓扑学中,有一种有趣的结构叫做莫比乌斯带。

莫比乌斯带是一个由一个带形纸条做成的结构,其特点是只有一边和一个面。

当你沿着莫比乌斯带的一侧画一笔时,你会发现,最终画满整个带的两侧,这种独特的性质让人颇感神奇。

拓扑学中还有许多类似的有趣结构和问题,令人着迷。

4. 可视化的分形世界分形是一种自相似的结构,即在不同的尺度上仍然保持着相似性。

分形的美妙之处在于,无论我们放大还是缩小一个分形结构,我们总能够看到这个结构中不断重复出现的相似图案。

著名的科赫雪花和曼德勃罗集合就是分形的代表作。

通过数学的计算和图形的可视化,我们能够进一步探索分形世界的奥秘。

5. 数学与艺术的完美结合数学与艺术之间的关系一直以来都备受争议。

费马定理的小故事

费马定理的小故事

费马定理的小故事在一个宁静的小村庄中,有一个年轻的数学天才,名叫皮埃尔。

虽然他生活在一个朴实无华的地方,但他的数学才华却远远超过同龄人。

他对数学问题总是充满了好奇心,一直追求着解决这些谜题的方法。

有一天,皮埃尔得知了一个被称为费马定理的谜题。

费马定理声称没有任何整数大于2的n次方,可以被表示为两个大于1的n次方的整数的和。

这个问题一直困扰着皮埃尔,他决心要找到一个解答。

于是,皮埃尔开始日夜思考,沉浸在数字和公式中。

他将自己关在屋内,只吃最简单的食物,与外界几乎没有任何联系。

周围的人都无法理解他的做法,但他们都心生佩服。

经过数月的辛勤努力,终于有一天,皮埃尔想到了一个独特的思路。

他意识到要解决费马定理,需要将问题转化为另一种形式。

他提出了一个新的问题:是否存在一个整数大于2的n次方,可以被表示为两个大于1的n次方的整数的差。

皮埃尔分析了这个新的问题,并运用了他丰富的数学知识。

在研究的过程中,他发现当n是奇数时,无法找到满足条件的整数。

而当n是偶数时,存在一种特殊情况,可以找到一个解答。

皮埃尔激动地将他的发现记录下来,并与数学界的同行分享了他的研究成果。

费马定理终于在他的努力下找到了一个解答。

整个数学界都为皮埃尔的成就感到振奋。

他的研究成果被广泛讨论和应用,对数学领域的发展产生了巨大的影响。

通过费马定理的小故事,我们可以看到一个追求知识的人的奋斗和决心。

皮埃尔不仅克服了困难,最终解决了费马定理这个看似无法解答的谜题,还为数学界作出了重要贡献。

这个小故事向我们传递了一种积极向上的价值观,鼓励人们勇于追求知识,不断探索未知领域。

无论遇到多少挑战和困难,只要坚持不懈,我们一定能够取得成功。

数学小故事三分钟演讲

数学小故事三分钟演讲

数学小故事三分钟演讲
大家好,今天我想和大家分享一些有趣的数学小故事。

或许你会觉得数学很枯燥,但是通过这些小故事,我希望能让大家发现数学的乐趣和魅力。

首先,我想和大家分享一个关于费马大定理的故事。

费马大定理是数论中的一
个经典问题,它声称当n大于2时,不可能找到三个正整数a、b、c,使得a的n
次方加上b的n次方等于c的n次方。

这个问题困扰了数学家们整整358年,直到1995年,英国数学家安德鲁·怀尔斯终于证明了这个定理。

这个故事告诉我们,
数学问题可能困难,但只要有足够的耐心和努力,我们就能找到答案。

接下来,我想讲述一个有关黄金分割的故事。

黄金分割是一个神秘而美丽的数
学现象,它被广泛运用在艺术和建筑中。

据说古希腊的建筑师菲迪亚斯在设计帕特农神庙时,采用了黄金分割比例,使得整个建筑看起来非常和谐美丽。

这个故事告诉我们,数学不仅存在于我们的课本中,它还深刻地影响着我们的生活和艺术创作。

最后,我想和大家分享一个关于无穷的故事。

无穷是数学中一个充满哲学意味
的概念,它让人感到无限的神秘和美妙。

有一天,数学家希尔伯特在一次演讲中提出了一个问题,如果一个人从一个房间走到另一个房间需要经历无穷次的步骤,那么他能否走到另一个房间呢?这个问题引发了人们对无穷概念的深入思考,也启发了人们对数学的新探索。

通过这些小故事,我希望大家能够感受到数学的美妙和深刻。

数学不仅是一门
学科,更是一门艺术和哲学。

它蕴含着无限的智慧和魅力,我们应该用心去感受和探索。

谢谢大家!。

费马大定理的故事

费马大定理的故事

费马大定理的故事彼埃尔.德.费马(1601-1665)是数学史上最伟大的业余数学家,他的名字频繁地与数论联系在一起,可是他在这一领域的工作超越了他所在的时代,所以他的同代人更多地了解他是从他的有关坐标几何(费马独立于笛卡尔发明了坐标几何),无穷小演算(牛顿和莱布尼茨使之硕果累累)和概率论(本质上是费马和帕斯卡共同创立的)的研究中得出的.费马并不是一位专业数学家,他的职业是律师兼土伦地方法院的法官.费马登上法学职位后开始了业余数学研究;虽然他未受过正规的数学训练,但他很快对数学产生了浓厚的兴趣,可惜他未养成发表成果的习惯,事实上在其整个数学生涯中,他未发表过任何东西.另一方面,费马保持了跟同时代的最活跃和最权威的数学家之间的广泛的通信联系.在那个由数学巨人组成的世界里,有笛沙格,笛卡尔,帕斯卡,沃利斯和雅克.贝努里,而这位仅以数学为业余爱好的法国人能和他们中任何一位相媲美.著名的费马大定理的生长道路即漫长又有趣.1453年,新崛起的奥斯曼土耳其帝国进攻东罗马帝国的都城-----君士坦丁堡陷落了.拜占庭的学者纷纷逃向西方,也带去了希腊学者的手稿,其中就有刁番都的<<算术>>.这本书一直流传到今天,但在1621年前几乎无人去读他.这一年,克罗德.巴舍按照希腊原文重新出版了这本书,并附有拉丁译文,注释和评论.这才使欧洲数学家注意到这本书,似乎费马就是读了这本书才对数论开始感兴趣的. 在读<<算术>>时,费马喜欢在页边空白处写一些简要的注记.在卷II刁番都问题8旁边的空白处,原问题是"给定一个平方数,将其写成其他两个平方数之和",费马写道:"另一方面,不可能将一个立方数写成两个立方数之和,或者将一个四次幂写成两个四次幂之和.一般地,对于任何一个数,其幂大于2,就不可能写成同次幂的另外两个数之和.对此命题我得到了一个真正奇妙的证明,可惜空白太小无法写下来."用代数术语表达,刁番都问题是想求出方程:x2+y2=z2的有理数解,这已经由古希腊数学家欧几里德得到:x=2mn,y=m2-n2,z=m2+n2而费马在页边的注解断言,若n是大于2的自然数,则方程x n+y n=z n不存在有理数解.这就是我们今天称为费马大定理的由来.尽管在普通人的心目中,相信费马真的找到了一个奇妙的证明,但他毕竟是一个动人的故事,17世纪的一位业余数学爱好者证明了一个结果,他使得其后350年间的数学家起来为之奋斗了,然而却劳而无功.他的问题是如此简明,因而这个故事更富有感染力.而且永远存在费马是正确的可能性. 从费马的另一处注解中,数学史家发现了费马唯一具体的对于n=4的情形做的证明,在这个证明中,费马发明了一种"无穷递降法",他利用了整数边直角三角形的面积不可能是平方数的结论,假设方程:x4+y4=z4有一组有理解,令a=x4,b=2x2z2,c=z4+x4,d=y2xz.反复利用熟知的恒等式:(s+t)2=s2+2st+t2 得到:a2+b2=(z4-x4)2+4x4z4=z8-2x4z4+x8+4x4z4=(z4+x4)2=c2.并且有:ab/2=y42x2z2=(y2xz)2=d2于是,a2+b2=c2,并且ab/2=d2.但是这已经证明是不可能的,因此假定n=4时有解是错误的. 对于n=3的情形,后来的欧拉在1753年用了一种有缺陷的方法证明了这个命题.他使用了一种"新数",即形如a+b√-3的数系,这个数系在许多方面与整数有相似之处,两者都构成一个数环.但他并不具备整数的全部性质,欧拉证明中用到的最要紧的性质是唯一因子分解定理,对于a+b√-3数系,这个定理碰巧也成立,所以欧拉的结论是正确的.但是换成别的形式比如a+b√-5,则唯一因子分解定理就不成立了.关于对于什么样的数系唯一因子分解定理成立的理论叫做示性类理论.接着,1825年,20岁的狄利赫莱和70岁的勒让德同时证明了n=5.1832年,法国杰出的女数学家索非.热尔曼证明:若p是奇素数并使得2p+1也是素数,则费马大定理成立.1839年,拉梅证明了n=7.取得突破性进展的是德国数学家E.库莫尔,1847年,他证明了对于小于100的除了37,59和67这三个所谓非正则素数以外,费马大定理成立.在这一证明过程中,库莫尔的最重要贡献不在于费马大定理本身,而是发明了一种全新的概念-----理想数,这是一种特别有用的涉及范围极广的概念,他将引出一个更一般的概念------理想,以及整个新的数学分支-----理想论,后者的基本原理现在已经成为大学一般数学系学生的必修课.1983年,29岁的德国数学家G.法尔廷斯证明了一个结论:对于每一个大于2的指数n,费马方程x n+y n=z n至多有有限多个解.这一证明使他赢得了1986年的菲尔兹奖.他把存在无穷多个解的可能性降低到最多只可能有有限多个解,这确实是一个巨大的成就.但是,费马大定理被彻底征服的途径一定会使涉及到这一领域的所有前人出乎意外,最后的攻坚路线跟费马本人,欧拉和库莫尔等人的完全不同,他是现代数学诸多分支(椭圆曲线论,模形式理论,伽罗华表示理论,等等)综合发挥作用的结果.其中最重要的武器是椭圆曲线和模形式理论.在50年代,日本数学家谷山丰和志村五郎提出一个猜想:有理数域上的每条椭圆曲线都有同构的模形式存在(今天我们一般称之为谷山-志村猜想).所谓椭圆曲线是由椭圆积分衍化而来的,他是如下形式的三次曲线:y2=Ax3+Bx2+Cx+D 而模形式是解析数论中研究的一种函数的运算(模函数是满足某种线性变换的复变函数,而摸形式是处处全纯的摸函数运算,全纯是指函数的摸是有限的).而通过相似的格,可以将椭圆曲线与摸形式联系在一起.从60年代开始,有人将费马方程x n+y n=z n和形如y2=x(x+A)(x+B)(1)的椭圆曲线相联系,最初的着眼点是利用跟费马大定理有关的结论来证明与椭圆曲线有关的结论.1984年秋,G.弗赖在两者的联系方面迈出了关键性的一步,他参加了在德国黑森州奥波沃尔法赫小城举行的一次数学讨论会上演说中提出: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 n+b n=c n (n>2),那么用这组解构造出的形如(1)的椭圆曲线(在(1)中令A=a n , B=-b n ,现在称这类椭圆曲线为弗赖曲线),不可能是摸形式.而这与谷山-志村猜想矛盾.如果弗赖的结论和谷山-志村猜想都得到证明是正确的,根据反证法的逻辑可知,"假定费马大定理不成立"是错的,因而导出费马大定理正确.可惜弗赖本人未能证明自己的论断;但是在1986年,K.里贝特按照美国数学家J.P.赛尔的思想证明了弗赖的论断.于是,证明费马大定理的工作归结为去证明谷山-志村猜想.当时的数学家们普遍认为,要证明谷山-志村猜想还是很遥远的事情,但是,年轻的英国数学家安德鲁.怀尔斯对这种看法不以为然,他立即集中全部精力去证明这个猜想.经过7年的艰苦奋斗,怀尔斯于1993年6月在英国剑桥大学牛顿数学科学研究所举行的数学讨论会上,报告了他对如下结论的证明:对于有理数域上的一大类椭圆曲线(用专业术语称为半稳定的椭圆曲线),谷山-志村猜想成立.由于弗赖曲线恰好属于半稳定的椭圆曲线的范围,因此费马大定理自然地成为怀尔斯的推论.据称怀尔斯的证明长达200页.按照数学界的习惯,他的证明在得到确认之前,必须经过其他有关数学家的详细审查,尽管当时许多人相信怀尔斯的证明是经得起推敲的.好事多磨,事情并未就此了结.有关怀尔斯的证明中存在漏洞的传闻不胫而走.1993年12月4日,怀尔斯给他的同行们发出了一封电子邮件,承认他的证明中确有漏洞.数学家对待证明的态度是十分严肃的,不容半点含糊.1994年10月25日,美国俄亥俄州立大学的教授K.鲁宾以电子邮件的形式向数学界的朋友发出了谨慎而乐观的消息:"今天早上,有两篇论文已经发表,他们是:"椭圆模曲线和费马大定理",作者是安德鲁.怀尔斯;"某些赫克代数的环论性质",作者是R.泰勒和安德鲁.怀尔斯.第一篇是一篇长文,...他宣布了费马大定理的一个证明,而这个证明中关键的一步依赖于第二篇短文...."1995年7月号的"美国数学会通告"上发表了G.法尔廷斯的文章,题为"R.泰勒和A.怀尔斯对费马大定理的证明".他开宗明义,以肯定的语调宣称:"在本文题目中所提到的猜想于1994年9月终于被完整地证明了."至此,人们相信那个搅扰了数学家300多年的著名的猜想真正成为了一条定理!虽然费马大定理已经被证明了,但是也引起我们深入的哲学思考,怀尔斯是用归纳法来证明谷山-志村猜想的,即对于椭圆曲线的E-序列,对应着模形式的M-序列,并且应用了数学中高深的群论思想.那么我们要想,当年费马写在刁番都<<算术>>的空白处的"奇妙的证明"到底存在吗?无独有偶,我国的一位学者蒋春喧在怀尔斯之前就已经用初等数学的方法证明了费马大定理,并且得到了我国数论专家乐茂华和美国科学家桑蒂利的支持,想必不会是没有根据的错误论证.我们假设是正确的,那么这是否就是费马本人想到的那种"奇妙的证明"呢?对于这个问题,我们只能关注事态的发展,拭目以待最后的结果了.我至今还未找到我国学者蒋春喧的有关费马大定理的简单证明.等我找到之后会写完本篇文章,如果那位网友能帮助我找到,我将不胜感激,谢谢.获奖和评论1995-96年度数学沃尔夫(Wolf)奖由怀尔斯和朗兰兹(Robert P. Langlands)分享,于1996年3月24日在耶路撒冷由以色列总统魏兹曼颁发,奖金十万美元.沃尔夫基金会称,怀尔斯得奖是“由于对数论及相关领域的壮观贡献,由于在若干基本猜想上得到的巨大进展,由于解决了费尔马大定理". 美国数学会的报道说, 怀尔斯引入深刻的奇异的方法, 对于数论中一些长期未决的基本问题的解决作出了巨大的贡献.例如, BSD猜想, 伊瓦萨瓦(Iwasawa)理论主猜想, 和谷山丰-志村五郎(Taniyama-Shimura)猜想. 他的工作的顶峰是对令人称颂的费尔马大定理的证明, 此定理塑造了过去两个世纪大多数论的形态. 朗兰兹是60岁的著名数学家,他的“朗兰兹猜想"影响深远,博大精深.沃尔夫数学奖的历届得主都是极负盛名的数学家,如盖尔丰德,西格尔,韦伊,嘉当,陈省身,小平邦彦等. 该奖是国际上极有影响的大奖,由沃尔夫捐款在1978年设立. 也有化学,医药,农业,和艺术奖.(沃尔夫原居德国,一战前移居古巴,1961年起任古巴驻以色列大使,后留居以色列.与德国专门为费马大定理而设的沃尔夫斯克尔奖无关.).怀尔斯获美国“国家科学院奖”被宣布是奖励“他对费马大定理的证明,这是他发明了一种美丽的战略,证明了志村五郎-谷山丰猜想的一大部分才完成的;也是奖励他在追求自已的思想实现的过程中所表现出的勇气和技巧力量". 此奖是在1988年为纪念美国数学会一百周年设立的, 奖金五千美元,奖给近十年内发表的杰出数学研究. 以前的得主是朗兰兹(1989)和麦克费尔逊(1993).美国数学会在上述得奖报道中,刊登了怀尔斯过去的导师剑桥大学的蔻茨(J. Coates)的评论文章. 文章说: 怀尔斯在牛津大学毕业后, 于1974-75学年度到剑桥."他的天才很快被斯文哪尔敦--戴尔(Swinnerton-Dyer)注意到. 他因管理剑桥大学太忙, 不能作怀尔斯的研究生导师,对这我很高兴. 结果当怀尔斯1975夏开始科研时,我非常幸运地得以能指导他的数学研究第一步"."我们最后得以证明平行于伊瓦撒瓦的结果",证明了BSD猜想的秩零特殊情况."我很快认识到他具有两个显著的数学禀赋,我相信这在他以后的全部数学生涯中都起了关键的作用.第一,他优先于一切地要去证明困难的具体定理,而不愿去作优美的无所不包的猜想. 第二, 他有惊人的能力去吸收大量的极高深极抽象的机制, 并在脚踏实地的问题中贯彻直到得出巨大的成果".到1980年代中期, 怀尔斯"对于伊瓦撒瓦理论主猜想和关于希尔波特模形式的伽罗华表示的研究贡献, 已经使他成为过去150年以来对代数数论作出渊深贡献的极少数优秀数学家之一. 但是, 正象我们现在所知道的, 他并没有躺在这些桂冠上休息, 而从1986年夏他又一直默默地工作着, 朝向一个更伟大的目标.""过去35年的代数数论和算术代数几何,大多被猜想所统治, 而少有肯定的定理. 这并不是要贬毁期间证明的许多优美的定理, 只是要指出太常有的情况: 面对着那些大叠大排的猜想, 这些肯定的结果显得太拘谨, 而那些猜想的证明要留作代数数论的长期目标(例如, 椭圆曲线的BSD猜想, 或者阿庭关于他的非阿贝尔L-函数的全纯猜想). 安德鲁·怀尔斯的工作是对这种研究模式的绝妙解毒剂,也是我们时代的最响亮的警示: 我们是能够期望最终解开数论中那些最深奥的神谜的."怀尔斯的生平安德鲁.怀尔斯(Andrew Wiles)1953年4月11日生于英国剑桥.(所以他1993年6月宣布证明时,刚过四十岁生日两个多月.) 1971年入牛津大学莫顿(Merton)学院学习, 1974年获该校学士学位. 同年入剑桥大学柯雷尔(Clare)学院学习, 1980年获该校博士学位. 1977至1980年,是柯雷尔学院的“青年研究会员”和哈佛大学的“本杰明·裴尔斯助教授”. 1981年是波恩的“理论数学专门研究院”访问教授,此年稍后,为美国普林斯顿的“高等研究所”研究员. 1982年成为普林斯顿大学教授,该年春是奥赛的巴黎大学访问教授. 作为古根海姆特别研究员,他1985--86年是科学高级研究所(IHES)和高级师范学校(ENS)的访问教授. 1988至90年,是牛津大学皇家学会研究教授. 1994年,他取得现在的普林斯顿大学欧根·黑金斯数学教授职位. 怀尔斯于1989年被选为在伦敦的皇家学会研究员. 1995年获瑞典皇家科学院的数学韶克奖. 同年获费尔马奖,由保罗萨巴提尔大学和马特拉马克尼空间颁发. 1996年获沃尔夫奖,和[美国]国家科学院奖.费马大定理的玩笑很多年以前,一个叫作费马的同志在法院工作,他总是抱这么一本书--丢番图写的《算术》第三册,正如很多年以后一个叫做Jonny的人总是抱着一本Windows NT 宝典一样。

费马大定理

费马大定理

费马大定理- 费尔马大定理的由来故事涉及到两位相隔1400年的数学家,一位是古希腊的丢番图,一位是法国的费尔马。

丢番图活动于公元250年前后。

1637年,30来岁的费尔马在读丢番图的名著《算术》的法文译本时,他在书中关于不定方程 x2+ y2 =z2 的全部正整数解这页的空白处用拉丁文写道:“任何一个数的立方,不能分成两个数的立方之和;任何一个数的四次方,不能分成两个数的四次方之和,一般来说,不可能将一个高于二次的幂分成两个同次的幂之和。

我已发现了这个断语的美妙证法,可惜这里的空白地方太小,写不下。

”费尔马去世后,人们在整理他的遗物时发现了这段写在书眉上的话。

1670年,他的儿子发表了费尔马的这一部分页端笔记,大家才知道这一问题。

后来,人们就把这一论断称为费尔马大定理。

用数学语言来表达就是:形如x^n +y^n =z^n 的方程,当n大于2时没有正整数解。

费尔马是一位业余数学爱好者,被誉为“业余数学家之王”。

1601年,他出生在法国南部图卢兹附近一位皮革商人的家庭。

童年时期是在家里受的教育。

长大以后,父亲送他在大学学法律,毕业后当了一名律师。

从1648年起,担任图卢兹市议会议员。

他酷爱数学,把自己所有的业余时间都用于研究数学和物理。

由于他思维敏捷,记忆力强,又具备研究数学所必须的顽强精神,所以,获得了丰硕的成果,使他跻身于17世纪大数学家之列。

艰难的探索起初,数学家想重新找到费尔马没有写出来的那个“美妙证法”,但是谁也没有成功。

著名数学家欧拉用无限下推法证明了方程 x3+ y3 =z3 和 x4 + y4 =z4 不可能有正整数解。

因为任何一个大于2的整数,如果不是4的倍数,就一定是某一奇素数或它的倍数。

因此,只要能证明n=4以及n是任一奇素数时,方程都没有正整数解,费尔马大定理就完全证明了。

n=4的情形已经证明过,所以,问题就集中在证明n等于奇素数的情形了。

在欧拉证明了 n= 3, n= 4以后, 1823年和 1826年勒让德和狄利克雷各自独立证明了n= 5的情形, 1839年拉梅证明了 n= 7的情形。

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

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

关于数学的有趣故事

关于数学的有趣故事

关于数学的有趣故事
数学可以看似抽象和枯燥,但实际上,它在历史上有很多有趣和引人入胜的故事。

以下是一些关于数学的有趣故事:
1.费马大定理:彼得·费马提出的费马大定理是数学史上最有名
的未解之谜之一。

费马在文辞之中写下了这个定理,声称对于任何大于
2的正整数n,找不到三个正整数a、b、c,使得a^n + b^n = c^n。

这个问题激发了数学家们几百年来的努力,直到1994年安德鲁·怀尔斯证明了这一定理。

2.黄金分割:黄金分割是一个在数学和艺术中广泛应用的比例。

这个比例是一种特殊的数学常数,可以通过解二次方程x^2 = x + 1得到。

黄金分割被认为是美的象征,并在建筑、绘画等领域中被广泛使
用。

3.哥德巴赫猜想:哥德巴赫猜想是一个有趣的数论问题,它声称
任何一个大于2的偶数都可以表示为两个素数之和。

尽管这个猜想在许多特殊情况下已被证明,但直到今天还没有找到一般性的证明。

4.无理数的发现:古希腊的毕达哥拉斯学派发现了无理数的存
在。

毕达哥拉斯本人最初相信所有数字都可以表示为整数的比率,但通
过发现根号2是一个无理数,他们被迫接受了无理数的概念,这对数学的发展产生了深远的影响。

5.图论的七桥问题:欧拉提出的七桥问题是图论的开篇之作。


题是,一个连接一座城市的陆地上有七座桥,是否可以走遍每座桥一次
而不重复,并回到起点。

欧拉通过创立图论解决了这个问题,从而开创
了图论的发展之路。

这些故事突显了数学的深刻和丰富的历史,以及数学家们在解决各种问题时的智慧和创造力。

证明费马大定理的故事

证明费马大定理的故事

证明费马大定理的故事第一篇:证明费马大定理的故事解答数学“大问题”——证明费马大定理的故事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。

费马大定理提出的问题非常简单,它是用一个每个中学生都熟悉的数学定理——毕达哥拉斯定理——来表达的。

2000多年前诞生的毕达哥拉斯定理说:在一个直角三角形中,斜边的平方等于两直角边的平方之和。

即X2+Y2=Z2。

大约在公元1637年前后,当费马在研究毕达哥拉斯方程时,他写下一个方程,非常类似于毕达哥拉斯方程:Xn+Yn=Zn,当n大于2时,这个方程没有任何整数解。

费马在《算术》这本书的靠近问题8的页边处记下这个结论的同时又写下一个附加的评注:“对此,我确信已发现一个美妙的证法,这里的空白太小,写不下。

”这就是数学史上著名的费马大定理或称费马最后的定理。

费马制造了一个数学史上最深奥的谜。

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。

证明费马大定理成为数论中最值得为之奋斗的事。

安德鲁·怀尔斯1953年出生在英国剑桥,父亲是一位工程学教授。

少年时代的怀尔斯已着迷于数学了。

他在后来的回忆中写到:“在学校里我喜欢做题目,我把它们带回家,编写成我自己的新题目。

不过我以前找到的最好的题目是在我们社区的图书馆里发现的。

”一天,小怀尔斯在弥尔顿街上的图书馆看见了一本书,这本书只有一个问题而没有解答,怀尔斯被吸引住了。

这就是E·T·贝尔写的《大问题》。

它叙述了费马大定理的历史,这个定理让一个又一个的数学家望而生畏,在长达300多年的时间里没有人能解决它。

有趣的数学故事。

有趣的数学故事。

有趣的数学故事
1. 印度数学家拉马努金的故事
拉马努金是20世纪最伟大的数学家之一,他在印度出生并接受了传统的教育。

然而,他的数学才华超越了传统教育的限制,他发现了数百个无理数和无穷级数等数学定理。

尽管他没有正式的学位或受过现代数学的教育,但他的贡献被公认为是非常重大的。

2. 费马大定理的故事
费马大定理是一个历经几个世纪才被证明的数学问题。

该问题最初由法国数学家皮埃尔·德·费马提出,他声称找到了一个解决该问题的证明方法,但从未公开过。

这个问题引起了许多数学家的兴趣,最终在1994年由英国数学家安德鲁·怀尔斯证明了该定理。

3. 圆周率π的故事
圆周率π是一个无限不循环小数,它是所有圆的周长与直径之比。

尽管π的值无法精确地计算出来,但我们可以一直计算出它的近似值。

古希腊数学家阿基米德是第一个使用几何方法计算π值的人,而现代计算机已经计算出了上百亿位的π值。

4. 无理数的故事
无理数是不能表示为两个整数之比的实数。

它们在数轴上没有终点,因此无法精确地表示出来。

古希腊哲学家毕达哥拉斯首次发现了无理数的存在,并将其视为一种神秘的数字形式。

今天,我们已经知道了许多无理数的性质和应用,例如根号2和π等。

数学小故事汇总5则3篇

数学小故事汇总5则3篇

数学小故事汇总5则第一则:费马大定理在数学的世界中,有一条著名的定理叫做费马大定理。

这个定理的发现者是法国数学家费马,他曾留下一道难题:对于大于2的整数n,方程x^n+y^n=z^n没有正整数解。

这个问题一直困扰了许多数学家,直到安德鲁·怀尔斯(Andrew Wiles)从小学时就对此问题着迷,并一直钻研得出结论:费马大定理成立。

第二则:勾股定理勾股定理是三角学中的基本定理之一,它可以用来求解由三角形的三边所构成的角。

而勾股定理最早的出现可以追溯到中国古籍《周髀算经》。

在书中就有一道题目:若求两边之和为10,一边减另一边为6的直角三角形,应为何如?答案就是3,4,5组成的三角形,这正好符合了勾股定理。

第三则:黄金分割许多美术、建筑和金融领域的作品都有黄金分割的运用。

黄金分割指的是在一条线段中,将其分为两部分,较大部分与整条线段之比等于较小部分与较大部分之比,即A:B=B:(A-B),这个比例约等于1.6180339887。

黄金分割是由欧几里得在古希腊时期发现的,也成为了数学界的一个热门话题。

第四则:斯特林公式斯特林公式是数学中的一种逼近公式,用于求出n的阶乘的估计值。

即n!~ √2πn(n/e)^n。

斯特林公式由苏格兰数学家斯特林在18世纪发现,其推导思路也是极具巧妙。

斯特林公式本质上是一种用于估计无限级数的方法,为数学研究提供了重要的思维工具。

第五则:欧拉公式欧拉公式是数学中的一个重要公式,用于表达复函数以极坐标形式展开的结果。

即eiθ=cosθ+isinθ。

欧拉公式的发现者是瑞士数学家欧拉,它的重要性在于可以将三角函数与指数函数联系起来,因此在物理、工程学和计算机科学中应用广泛。

欧拉公式也可以用于求解各种高等数学问题,如微积分和常微分方程等。

关于数学家的小故事

关于数学家的小故事

关于数学家的小故事数学家,是一种神秘而又充满智慧的职业。

他们用逻辑和推理,解决了许多人类难以解决的问题。

他们的思维方式和普通人不同,他们能够看到数学的美妙之处,也能够发现数学中的错误和漏洞。

下面,我将讲述一些关于数学家的小故事,希望能够让大家更好地了解这个神秘的职业。

故事一:费马大定理费马大定理是数学史上最著名的问题之一,它的内容是:对于任何大于2的整数n,不存在三个整数a、b、c,使得a^n+b^n=c^n 成立。

这个问题被数学家费马提出,但他并没有给出证明。

这个问题困扰了数学家们几百年,直到1994年,英国数学家安德鲁·怀尔斯才证明了这个定理。

他用了8年的时间,才找到了证明这个定理的方法。

这个故事告诉我们,数学家需要耐心和毅力,才能够解决一些困难的问题。

故事二:高斯的天才高斯是数学史上最伟大的数学家之一,他在数学领域做出了许多重要的贡献。

他的天才之处在于,他能够在很短的时间内解决一些复杂的数学问题。

有一次,他的老师给他布置了一道数学题,要求他在一小时内解决。

高斯只用了一分钟就解决了这个问题,而且还发现了一种通用的方法。

这个故事告诉我们,数学家需要有天赋和才华,才能够在数学领域取得成功。

故事三:图灵的机器图灵是计算机科学的奠基人之一,他提出了图灵机的概念,这是一种理论上的计算模型。

他认为,任何计算机都可以用图灵机来模拟。

他的这个理论对计算机科学的发展产生了深远的影响。

但是,图灵的生命却很短暂,他在40岁时因为自杀而离开了人世。

这个故事告诉我们,数学家需要有创新和勇气,才能够推动数学领域的发展。

故事四:纳什的疯狂纳什是一位著名的数学家,他在博弈论和微分几何领域做出了重要的贡献。

但是,他也有着疯狂的一面。

他患有精神分裂症,曾经在医院里接受过治疗。

但是,他的疯狂并没有影响他在数学领域的成就。

他在1994年获得了诺贝尔经济学奖,这是对他在博弈论领域的贡献的认可。

这个故事告诉我们,数学家也是普通人,他们也有着自己的弱点和缺陷。

数学定理故事

数学定理故事

谢谢观赏!
数学
数学定理故事
数学
语文 数学定理故事
1.毕达哥拉斯定理(勾股定理): 故事:毕达哥拉斯是古希腊的数学家和哲学家。据说有一天,他在市场上散步 时,注意到一个铁匠正在用不同长度的铁棒制作一个直角三角形。毕达哥拉斯 立刻意识到这些铁棒的长度之间存在一种特殊关系,即直角边的平方和等于斜 边的平方。这就是我们现在所知的勾股定理。
4.四色定理: 故事:四色定理是一个关于地图着色的定理 ,它声称在绘制地图时,最多只需要使用四 种颜色来确保相邻的地区颜色不同。这个定 理最初是由英国数学家肯普在1879年提出的 ,但直到1976年,美国数学家阿佩尔和哈肯 才使用计算机辅助证明的方法成功证明了这 个定理。这个定理的证明过程非常复杂,涉 及到了大量的计算和逻辑推理。
语文 数学定理故事
2.费马大定理: 故事:17世纪法国数学家费马在阅读一本数学书时,在书的 页边写下了一个看似简单的定理:“我找到了一个真正精彩的 证明,但是这里的空间不足以写下它。”这就是费马大定理的 起源。尽管费马声称找到了证明,但他从未公开或发表过这个 证明。这个定理在接下来的几个世纪里一直是一个未解之谜, 吸引了无数数学家去尝试证明它。最终,在20世纪末,英国 数学家安德鲁·怀尔斯提出了一种新的证明方法,成功解决了 这个长达300多年的数学难题。
语文 数学定理故事
3.哥德巴赫猜想: 故事:德国数学家哥德巴赫在1742年给数学家 欧拉的一封信中提出了一个猜想,即任何一个大 于2的偶数都可以表示为两个质数之和。这个猜 想被称为哥德巴赫猜想,至今仍是数学界的一个 未解之谜。尽管许多数学家尝试证明这个猜想,

费马大定理起源

费马大定理起源

费马大定理起源费马大定理,又称费马最后定理,是数学史上一道备受关注和争议的问题。

它起源于17世纪法国数学家皮埃尔·德·费马的一个小笔记,而后成为数学界的一个难题,让无数的数学家为之痴迷和奋斗。

费马大定理的核心思想是:对于任何大于2的整数n,不存在整数解x、y、z使得x^n + y^n = z^n成立。

这个问题的特殊情况,即n 等于2时,是著名的勾股定理。

由于费马大定理的重要性和困难性,它吸引了无数数学家的关注和研究。

然而,这个问题一直没有得到解决,费马自己也没有给出证明。

数学界对这个问题的解答一直充满了猜测和争议。

费马大定理曾经成为数学界的一个“悬案”,许多数学家都试图证明或推翻它。

然而,数学家们在这个问题上一次又一次地碰壁,无法找到有效的证明方法。

费马大定理也一度成为了一种挑战,不少数学家投入了大量的时间和精力去研究它。

直到1994年,英国数学家安德鲁·怀尔斯给出了费马大定理的一个完整证明,这个问题才得到了解决。

怀尔斯的证明借鉴了现代数学的一些重要理论和方法,通过构造了一种新的数学对象,从而证明了费马大定理的正确性。

费马大定理的解答不仅仅是数学的一次胜利,更是人类智慧的一次胜利。

它表明了数学的无穷魅力和深刻内涵,也启示我们在探索和发展数学的道路上永不放弃,勇往直前。

费马大定理的解答给数学界带来了巨大的影响和启示。

它不仅促进了数学的发展,也为数学家们提供了更多的研究方向和思路。

同时,费马大定理也成为了数学史上的一个重要里程碑,它的解答标志着数学的新纪元的到来。

在数学史上,费马大定理的起源和解答是一个令人感动的故事。

它让我们看到了数学家们对知识的追求和热爱,也让我们对数学的重要性和魅力有了更深刻的认识。

费马大定理的起源和解答,是人类智慧的一次伟大胜利,也是数学史上的一段佳话。

数学故事演讲稿

数学故事演讲稿

数学故事演讲稿一、引言大家好,今天我想跟大家分享一些关于数学的故事。

有人说数学是枯燥无味的,但是我相信,在正确的角度看待数学,我们会发现它是充满魅力与创造力的。

二、费马大定理我们的第一个故事是关于费马大定理的。

费马是法国的一位数学家,他提出了许多重要的问题和定理,其中最著名的便是费马大定理。

这个定理的内容非常简单:对于任何大于2的正整数n,方程x^n + y^n = z^n在正整数范围内无解。

费马大定理的证明历经了三个世纪,被誉为是数学史上最伟大的问题之一。

最终,在1994年,英国的一位数学家安德鲁·怀尔斯终于给出了一个完美的证明。

他在论文中使用了许多前沿的数学知识和技巧,将一些看似无关的领域联系在了一起,最终证明了费马大定理。

三、哥德尔不完全性定理我们的下一个故事是关于哥德尔不完全性定理的。

这个定理的内容也十分简单:任何包含自然数加法和乘法运算的公理系统,都不能同时满足以下三个条件:1. 它是一致的,即不存在自相矛盾的结论;2. 它是完备的,即任何可在该系统中表示的真命题都是可证的;3. 它是可判定的,即对于该系统中的任何命题,都可以通过有限个步骤得到其真值。

哥德尔不完全性定理的证明是非常复杂和抽象的,它使用了许多高深的逻辑和数学概念。

它的影响不仅仅局限于数学领域,哥德尔不完全性定理也启示我们在其他领域中对知识的认识和理解。

四、黎曼猜想我们的第三个故事是关于黎曼猜想的。

这个猜想的内容相对复杂一些,但是它的重要性也是不可忽视的。

黎曼猜想表明了素数之间的分布规律,它被认为是数论领域中最伟大的问题之一。

黎曼猜想的证明仍然是一个未解决的问题,许多数学家花费了大量的时间和精力在研究它。

虽然到目前为止,还没有人找到了一个完美的证明,但是我们相信,在未来的某个时刻,这个问题终将被解决。

五、结论通过上面三个故事的介绍,我们可以看到,数学是一个充满着激情和创造力的领域。

虽然数学的问题看起来有时候非常的抽象和难以理解,但是它所蕴含的思维方式和解决问题的方法对我们日常生活中的思考和创新也都有着非常大的启发作用。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

费马大定理的故事彼埃尔.德.费马(1601-1665)是数学史上最伟大的业余数学家,他的名字频繁地与数论联系在一起,可是他在这一领域的工作超越了他所在的时代,所以他的同代人更多地了解他是从他的有关坐标几何(费马独立于笛卡尔发明了坐标几何),无穷小演算(牛顿和莱布尼茨使之硕果累累)和概率论(本质上是费马和帕斯卡共同创立的)的研究中得出的.费马并不是一位专业数学家,他的职业是律师兼土伦地方法院的法官.费马登上法学职位后开始了业余数学研究;虽然他未受过正规的数学训练,但他很快对数学产生了浓厚的兴趣,可惜他未养成发表成果的习惯,事实上在其整个数学生涯中,他未发表过任何东西.另一方面,费马保持了跟同时代的最活跃和最权威的数学家之间的广泛的通信联系.在那个由数学巨人组成的世界里,有笛沙格,笛卡尔,帕斯卡,沃利斯和雅克.贝努里,而这位仅以数学为业余爱好的法国人能和他们中任何一位相媲美.著名的费马大定理的生长道路即漫长又有趣.1453年,新崛起的奥斯曼土耳其帝国进攻东罗马帝国的都城-----君士坦丁堡陷落了.拜占庭的学者纷纷逃向西方,也带去了希腊学者的手稿,其中就有刁番都的<<算术>>.这本书一直流传到今天,但在1621年前几乎无人去读他.这一年,克罗德.巴舍按照希腊原文重新出版了这本书,并附有拉丁译文,注释和评论.这才使欧洲数学家注意到这本书,似乎费马就是读了这本书才对数论开始感兴趣的. 在读<<算术>>时,费马喜欢在页边空白处写一些简要的注记.在卷II刁番都问题8旁边的空白处,原问题是"给定一个平方数,将其写成其他两个平方数之和",费马写道:"另一方面,不可能将一个立方数写成两个立方数之和,或者将一个四次幂写成两个四次幂之和.一般地,对于任何一个数,其幂大于2,就不可能写成同次幂的另外两个数之和.对此命题我得到了一个真正奇妙的证明,可惜空白太小无法写下来."用代数术语表达,刁番都问题是想求出方程:x2+y2=z2的有理数解,这已经由古希腊数学家欧几里德得到:x=2mn,y=m2-n2,z=m2+n2而费马在页边的注解断言,若n是大于2的自然数,则方程x n+y n=z n不存在有理数解.这就是我们今天称为费马大定理的由来.尽管在普通人的心目中,相信费马真的找到了一个奇妙的证明,但他毕竟是一个动人的故事,17世纪的一位业余数学爱好者证明了一个结果,他使得其后350年间的数学家起来为之奋斗了,然而却劳而无功.他的问题是如此简明,因而这个故事更富有感染力.而且永远存在费马是正确的可能性. 从费马的另一处注解中,数学史家发现了费马唯一具体的对于n=4的情形做的证明,在这个证明中,费马发明了一种"无穷递降法",他利用了整数边直角三角形的面积不可能是平方数的结论,假设方程:x4+y4=z4有一组有理解,令a=x4,b=2x2z2,c=z4+x4,d=y2xz.反复利用熟知的恒等式:(s+t)2=s2+2st+t2 得到:a2+b2=(z4-x4)2+4x4z4=z8-2x4z4+x8+4x4z4=(z4+x4)2=c2.并且有:ab/2=y42x2z2=(y2xz)2=d2于是,a2+b2=c2,并且ab/2=d2.但是这已经证明是不可能的,因此假定n=4时有解是错误的. 对于n=3的情形,后来的欧拉在1753年用了一种有缺陷的方法证明了这个命题.他使用了一种"新数",即形如a+b√-3的数系,这个数系在许多方面与整数有相似之处,两者都构成一个数环.但他并不具备整数的全部性质,欧拉证明中用到的最要紧的性质是唯一因子分解定理,对于a+b√-3数系,这个定理碰巧也成立,所以欧拉的结论是正确的.但是换成别的形式比如a+b√-5,则唯一因子分解定理就不成立了.关于对于什么样的数系唯一因子分解定理成立的理论叫做示性类理论.接着,1825年,20岁的狄利赫莱和70岁的勒让德同时证明了n=5.1832年,法国杰出的女数学家索非.热尔曼证明:若p是奇素数并使得2p+1也是素数,则费马大定理成立.1839年,拉梅证明了n=7.取得突破性进展的是德国数学家E.库莫尔,1847年,他证明了对于小于100的除了37,59和67这三个所谓非正则素数以外,费马大定理成立.在这一证明过程中,库莫尔的最重要贡献不在于费马大定理本身,而是发明了一种全新的概念-----理想数,这是一种特别有用的涉及范围极广的概念,他将引出一个更一般的概念------理想,以及整个新的数学分支-----理想论,后者的基本原理现在已经成为大学一般数学系学生的必修课.1983年,29岁的德国数学家G.法尔廷斯证明了一个结论:对于每一个大于2的指数n,费马方程x n+y n=z n至多有有限多个解.这一证明使他赢得了1986年的菲尔兹奖.他把存在无穷多个解的可能性降低到最多只可能有有限多个解,这确实是一个巨大的成就.但是,费马大定理被彻底征服的途径一定会使涉及到这一领域的所有前人出乎意外,最后的攻坚路线跟费马本人,欧拉和库莫尔等人的完全不同,他是现代数学诸多分支(椭圆曲线论,模形式理论,伽罗华表示理论,等等)综合发挥作用的结果.其中最重要的武器是椭圆曲线和模形式理论.在50年代,日本数学家谷山丰和志村五郎提出一个猜想:有理数域上的每条椭圆曲线都有同构的模形式存在(今天我们一般称之为谷山-志村猜想).所谓椭圆曲线是由椭圆积分衍化而来的,他是如下形式的三次曲线:y2=Ax3+Bx2+Cx+D 而模形式是解析数论中研究的一种函数的运算(模函数是满足某种线性变换的复变函数,而摸形式是处处全纯的摸函数运算,全纯是指函数的摸是有限的).而通过相似的格,可以将椭圆曲线与摸形式联系在一起.从60年代开始,有人将费马方程x n+y n=z n和形如y2=x(x+A)(x+B)(1)的椭圆曲线相联系,最初的着眼点是利用跟费马大定理有关的结论来证明与椭圆曲线有关的结论.1984年秋,G.弗赖在两者的联系方面迈出了关键性的一步,他参加了在德国黑森州奥波沃尔法赫小城举行的一次数学讨论会上演说中提出: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 n+b n=c n (n>2),那么用这组解构造出的形如(1)的椭圆曲线(在(1)中令A=a n , B=-b n ,现在称这类椭圆曲线为弗赖曲线),不可能是摸形式.而这与谷山-志村猜想矛盾.如果弗赖的结论和谷山-志村猜想都得到证明是正确的,根据反证法的逻辑可知,"假定费马大定理不成立"是错的,因而导出费马大定理正确.可惜弗赖本人未能证明自己的论断;但是在1986年,K.里贝特按照美国数学家J.P.赛尔的思想证明了弗赖的论断.于是,证明费马大定理的工作归结为去证明谷山-志村猜想.当时的数学家们普遍认为,要证明谷山-志村猜想还是很遥远的事情,但是,年轻的英国数学家安德鲁.怀尔斯对这种看法不以为然,他立即集中全部精力去证明这个猜想.经过7年的艰苦奋斗,怀尔斯于1993年6月在英国剑桥大学牛顿数学科学研究所举行的数学讨论会上,报告了他对如下结论的证明:对于有理数域上的一大类椭圆曲线(用专业术语称为半稳定的椭圆曲线),谷山-志村猜想成立.由于弗赖曲线恰好属于半稳定的椭圆曲线的范围,因此费马大定理自然地成为怀尔斯的推论.据称怀尔斯的证明长达200页.按照数学界的习惯,他的证明在得到确认之前,必须经过其他有关数学家的详细审查,尽管当时许多人相信怀尔斯的证明是经得起推敲的.好事多磨,事情并未就此了结.有关怀尔斯的证明中存在漏洞的传闻不胫而走.1993年12月4日,怀尔斯给他的同行们发出了一封电子邮件,承认他的证明中确有漏洞.数学家对待证明的态度是十分严肃的,不容半点含糊.1994年10月25日,美国俄亥俄州立大学的教授K.鲁宾以电子邮件的形式向数学界的朋友发出了谨慎而乐观的消息:"今天早上,有两篇论文已经发表,他们是:"椭圆模曲线和费马大定理",作者是安德鲁.怀尔斯;"某些赫克代数的环论性质",作者是R.泰勒和安德鲁.怀尔斯.第一篇是一篇长文,...他宣布了费马大定理的一个证明,而这个证明中关键的一步依赖于第二篇短文...."1995年7月号的"美国数学会通告"上发表了G.法尔廷斯的文章,题为"R.泰勒和A.怀尔斯对费马大定理的证明".他开宗明义,以肯定的语调宣称:"在本文题目中所提到的猜想于1994年9月终于被完整地证明了."至此,人们相信那个搅扰了数学家300多年的著名的猜想真正成为了一条定理!虽然费马大定理已经被证明了,但是也引起我们深入的哲学思考,怀尔斯是用归纳法来证明谷山-志村猜想的,即对于椭圆曲线的E-序列,对应着模形式的M-序列,并且应用了数学中高深的群论思想.那么我们要想,当年费马写在刁番都<<算术>>的空白处的"奇妙的证明"到底存在吗?无独有偶,我国的一位学者蒋春喧在怀尔斯之前就已经用初等数学的方法证明了费马大定理,并且得到了我国数论专家乐茂华和美国科学家桑蒂利的支持,想必不会是没有根据的错误论证.我们假设是正确的,那么这是否就是费马本人想到的那种"奇妙的证明"呢?对于这个问题,我们只能关注事态的发展,拭目以待最后的结果了.我至今还未找到我国学者蒋春喧的有关费马大定理的简单证明.等我找到之后会写完本篇文章,如果那位网友能帮助我找到,我将不胜感激,谢谢.获奖和评论1995-96年度数学沃尔夫(Wolf)奖由怀尔斯和朗兰兹(Robert P. Langlands)分享,于1996年3月24日在耶路撒冷由以色列总统魏兹曼颁发,奖金十万美元.沃尔夫基金会称,怀尔斯得奖是“由于对数论及相关领域的壮观贡献,由于在若干基本猜想上得到的巨大进展,由于解决了费尔马大定理". 美国数学会的报道说, 怀尔斯引入深刻的奇异的方法, 对于数论中一些长期未决的基本问题的解决作出了巨大的贡献.例如, BSD猜想, 伊瓦萨瓦(Iwasawa)理论主猜想, 和谷山丰-志村五郎(Taniyama-Shimura)猜想. 他的工作的顶峰是对令人称颂的费尔马大定理的证明, 此定理塑造了过去两个世纪大多数论的形态. 朗兰兹是60岁的著名数学家,他的“朗兰兹猜想"影响深远,博大精深.沃尔夫数学奖的历届得主都是极负盛名的数学家,如盖尔丰德,西格尔,韦伊,嘉当,陈省身,小平邦彦等. 该奖是国际上极有影响的大奖,由沃尔夫捐款在1978年设立. 也有化学,医药,农业,和艺术奖.(沃尔夫原居德国,一战前移居古巴,1961年起任古巴驻以色列大使,后留居以色列.与德国专门为费马大定理而设的沃尔夫斯克尔奖无关.).怀尔斯获美国“国家科学院奖”被宣布是奖励“他对费马大定理的证明,这是他发明了一种美丽的战略,证明了志村五郎-谷山丰猜想的一大部分才完成的;也是奖励他在追求自已的思想实现的过程中所表现出的勇气和技巧力量". 此奖是在1988年为纪念美国数学会一百周年设立的, 奖金五千美元,奖给近十年内发表的杰出数学研究. 以前的得主是朗兰兹(1989)和麦克费尔逊(1993).美国数学会在上述得奖报道中,刊登了怀尔斯过去的导师剑桥大学的蔻茨(J. Coates)的评论文章. 文章说: 怀尔斯在牛津大学毕业后, 于1974-75学年度到剑桥."他的天才很快被斯文哪尔敦--戴尔(Swinnerton-Dyer)注意到. 他因管理剑桥大学太忙, 不能作怀尔斯的研究生导师,对这我很高兴. 结果当怀尔斯1975夏开始科研时,我非常幸运地得以能指导他的数学研究第一步"."我们最后得以证明平行于伊瓦撒瓦的结果",证明了BSD猜想的秩零特殊情况."我很快认识到他具有两个显著的数学禀赋,我相信这在他以后的全部数学生涯中都起了关键的作用.第一,他优先于一切地要去证明困难的具体定理,而不愿去作优美的无所不包的猜想. 第二, 他有惊人的能力去吸收大量的极高深极抽象的机制, 并在脚踏实地的问题中贯彻直到得出巨大的成果".到1980年代中期, 怀尔斯"对于伊瓦撒瓦理论主猜想和关于希尔波特模形式的伽罗华表示的研究贡献, 已经使他成为过去150年以来对代数数论作出渊深贡献的极少数优秀数学家之一. 但是, 正象我们现在所知道的, 他并没有躺在这些桂冠上休息, 而从1986年夏他又一直默默地工作着, 朝向一个更伟大的目标.""过去35年的代数数论和算术代数几何,大多被猜想所统治, 而少有肯定的定理. 这并不是要贬毁期间证明的许多优美的定理, 只是要指出太常有的情况: 面对着那些大叠大排的猜想, 这些肯定的结果显得太拘谨, 而那些猜想的证明要留作代数数论的长期目标(例如, 椭圆曲线的BSD猜想, 或者阿庭关于他的非阿贝尔L-函数的全纯猜想). 安德鲁·怀尔斯的工作是对这种研究模式的绝妙解毒剂,也是我们时代的最响亮的警示: 我们是能够期望最终解开数论中那些最深奥的神谜的."怀尔斯的生平安德鲁.怀尔斯(Andrew Wiles)1953年4月11日生于英国剑桥.(所以他1993年6月宣布证明时,刚过四十岁生日两个多月.) 1971年入牛津大学莫顿(Merton)学院学习, 1974年获该校学士学位. 同年入剑桥大学柯雷尔(Clare)学院学习, 1980年获该校博士学位. 1977至1980年,是柯雷尔学院的“青年研究会员”和哈佛大学的“本杰明·裴尔斯助教授”. 1981年是波恩的“理论数学专门研究院”访问教授,此年稍后,为美国普林斯顿的“高等研究所”研究员. 1982年成为普林斯顿大学教授,该年春是奥赛的巴黎大学访问教授. 作为古根海姆特别研究员,他1985--86年是科学高级研究所(IHES)和高级师范学校(ENS)的访问教授. 1988至90年,是牛津大学皇家学会研究教授. 1994年,他取得现在的普林斯顿大学欧根·黑金斯数学教授职位. 怀尔斯于1989年被选为在伦敦的皇家学会研究员. 1995年获瑞典皇家科学院的数学韶克奖. 同年获费尔马奖,由保罗萨巴提尔大学和马特拉马克尼空间颁发. 1996年获沃尔夫奖,和[美国]国家科学院奖.费马大定理的玩笑很多年以前,一个叫作费马的同志在法院工作,他总是抱这么一本书--丢番图写的《算术》第三册,正如很多年以后一个叫做Jonny的人总是抱着一本Windows NT 宝典一样。

相关文档
最新文档