費(fèi)馬大定理的簡(jiǎn)潔證明
【張祥前】
最近,有網(wǎng)友問(wèn)我,費(fèi)馬大定理、哥德巴赫猜想這些世界難題,外星人有沒(méi)有解決,他們是怎么證明的?你有沒(méi)有了解?
我訪問(wèn)的那個(gè)星球,他們最崇拜的就是數(shù)學(xué)家,這些問(wèn)題,他們?cè)缫呀鉀Q了。他們當(dāng)時(shí)用場(chǎng)掃描把很多知識(shí)掃描到我的大腦里,但是對(duì)他們的證明過(guò)程我記得不清楚,只是記得個(gè)大概。
他們的哥德巴赫猜想是用他們的趨勢(shì)分析【和我們地球上微積分類似】來(lái)證明的,這個(gè)證明過(guò)程我已經(jīng)發(fā)到網(wǎng)上了。
今天來(lái)給大家談一談費(fèi)馬大定理的證明。
?1637年,法國(guó)業(yè)余數(shù)學(xué)家費(fèi)馬

在閱讀丟番圖(Diophatus)《算術(shù)》拉丁文譯本時(shí),在第11卷第8命題旁寫(xiě)道:
“將一個(gè)立方數(shù)分成兩個(gè)立方數(shù)之和,或一個(gè)四次冪分成兩個(gè)四次冪之和,或者一般地將一個(gè)高于二次的冪分成兩個(gè)同次冪之和,這是不可能的。對(duì)此,我想到了一種絕妙的證明方法,可惜這里空白的地方太小,寫(xiě)不下?!?/p>
現(xiàn)在很多人認(rèn)為費(fèi)馬要么沒(méi)有想到證明方法,要么想到的是錯(cuò)誤的。
1995年,英國(guó)的懷爾斯

宣稱證明了費(fèi)馬大定理,但是,證明過(guò)程太長(zhǎng),而且用了很多新的數(shù)學(xué)工具,其證明的正確性遭到很多人的懷疑。
?下面給出費(fèi)馬大定理的一個(gè)簡(jiǎn)單證明。
費(fèi)馬大定理的命題為:
方程“a的n次方 + b的n次方 = c的n次方”在 a,b,c,n都是非零正整數(shù)的情況下,n的值只能是1和2 。
下面給出證明。
n取1的話,a,b,c可以為正整數(shù)無(wú)須證明。
現(xiàn)在我們把n取一個(gè)大于1的固定正整數(shù),讓a和b各自從1開(kāi)始,到2,再到3,再到4,再到5??????這樣以正整數(shù)逐步增大。
我們發(fā)現(xiàn)c的值隨著a,b的增大而增大,c的值(還不是正整數(shù)之前)是一系列正整數(shù)的n分之1次方(結(jié)果是無(wú)理數(shù))。
c 的值隨著a,b的增大而增大,假如我們突然發(fā)現(xiàn)c 的值出現(xiàn)了一個(gè)正整數(shù)。
這個(gè)時(shí)候我們可以用三根數(shù)軸c,a,b來(lái)描述c,a,b,讓三根數(shù)軸c,a,b處于一個(gè)平面內(nèi)。
這個(gè)時(shí)候c大于a和b,而小于a+b,c,a,b又都是正整數(shù),所以,數(shù)軸c,a,b可以組成一個(gè)三角形P。

令θ為a,b之間的夾角,c是最大邊,θ為最大角,這樣θ大于60度而小于180度,令α為a軸和c軸之間的夾角,β為b軸和c軸之間的夾角。這樣有:
c = a cosα + b cosβ
對(duì)于這個(gè)三角形P【邊長(zhǎng)分別為a,b,c,其中c值最大,a,b,c都是正整數(shù)】,我們來(lái)考慮一下c的值隨著a,b的增大,會(huì)怎樣對(duì)應(yīng)著變化?
我們讓a和b各自從1開(kāi)始,到2,再到3,再到4??????這樣以正整數(shù)逐步增大,而 c值只能以下面6種方式增大。
1、以一系列分?jǐn)?shù)增大。
2、以一系列分?jǐn)?shù)的2分之1次方(結(jié)果是無(wú)理數(shù))增大。
3、以一系列正整數(shù)的2分之1 次方加【或者減】正整數(shù)的2分之1 次方(結(jié)果是無(wú)理數(shù))增大。
?4、以一系列正整數(shù)的2分之1 次方(結(jié)果是無(wú)理數(shù))增大。
5、以一系列正整數(shù)的二分之一次方加【或者減】分?jǐn)?shù)的2分之1 次方(結(jié)果是無(wú)理數(shù))增大。
6、以上5種的混合形式增大。
以上6種情況和前面的論述:“c的值(還不是正整數(shù)之前)全部都以正整數(shù)的n(n如果大于2)分之1次方(結(jié)果是無(wú)理數(shù))增大”相矛盾的。
只有n等于2的話,和以上的情況4才是不矛盾的。
所以在n大于2的情況下費(fèi)馬方程沒(méi)有正整數(shù)解。
證畢。
還有兩個(gè)推論:
1、n大于2的時(shí)候,方程沒(méi)有有理數(shù)解。
2、我們用尺子和圓規(guī)在平面上畫(huà)不出開(kāi)n(n為大于2的一個(gè)正整數(shù))次方的無(wú)理數(shù)。這個(gè)也是費(fèi)馬大定理的幾何實(shí)質(zhì)。
【作者簡(jiǎn)介】
張祥前,安徽廬江縣一個(gè)農(nóng)民,初中水平,在1985年夏天去一個(gè)高度發(fā)達(dá)的外星球旅行了一個(gè)月時(shí)間,不但了解了他們的日常生活情況,還了解了他們?cè)S多超前的科學(xué)技術(shù),以及與宇宙核心秘密有關(guān)的方程。特別是他們的人工場(chǎng)掃描技術(shù),可以取代我們地球上流行的電能,是電的升級(jí)產(chǎn)品,一旦被我們社會(huì)所重視,立即可以引起人類天翻地覆的變化。人類將迅速地進(jìn)入光速、虛擬時(shí)代。
代表作:《果克星球奇遇》、《統(tǒng)一場(chǎng)論6版》。