Теорема Ферма. Помогите найти ошибку в решении.

Для начала вот вам лекция Савватеева о диофантовых уравнениях, с которой всё и началось

Лекция достаточно годная. В начале лекции рассказывается о том кто такой Диофант и чем он знаменит. Основное время в данной лекции уделено нахождению всех пифагоровых троек удовлетворяющих соотношению A^2 + B^2 = C^2 разными способами. (знаком ^ я буду обозначать степень числа, так как хз как с клавиатуры ещё её обозначать).


В этой лекции нас интересует алгебраическое решение. Оно начинается с 39:48 и заканчивается в 56:06.

Итак, что мы имеем: мы нашли все рациональные точки на единичной окружности, то есть мы нашли все пифагоровы тройки (a, b, c рациональны и натуральны).

Пифагоровы тройки это частный пример теоремы ферма. Которая утверждает, что для

A^n + B^n = C^n нету решений в натуральных целых числах отличных от ноля для n>2.

Теорема ферма для четных n будет решена в начале следующей лекции( в прочем это не важно) поэтому ищем решения для нечетных n.


Рассмотрим графики Y^n + X^n = 1, где (Y = A/C; X = B/C) для разных n:

Теорема Ферма. Помогите найти ошибку в решении. Теорема Ферма, Математика, Алексей Савватеев, Лекция, Длиннопост, Видео

Вполне очевидно что при росте n график все дальше уходит от окружности, которой он является при n = 2.

Теорема Ферма. Помогите найти ошибку в решении. Теорема Ферма, Математика, Алексей Савватеев, Лекция, Длиннопост, Видео

Картинки графиков построены с помощью сайта wolframalpha

А теперь само решение:


!!! Ключевое утверждение - для n > 2; для того чтобы все решения для A^n + B^n = C^n ((A, B, C)- решения) были натуральны, они должны быть пифагоровыми тройками.


Доказательство ключевого утверждения

1) преобразуем A^n + B^n = C^n в Y^n + X^n = 1 (Такие что Y = A/C; X = B/C)


2) построим график для любого нечетного n > 2(Не суть для какого n; Для всех четных n теорема ферма решена)


3) на этом графике возьмем любую точку (точку S) и проведем из неё касательную на оси абсцисс и ординат.

Теорема Ферма. Помогите найти ошибку в решении. Теорема Ферма, Математика, Алексей Савватеев, Лекция, Длиннопост, Видео

4)мы получим вертикальную длинну(скажем Y'), горизонтальную(скажем X') и длинну от нуля до самой точки(скажем OS).

5)то есть мы получили треугольник.


6)Что бы (Y'; X'; OS) были рациональны они должны быть в числе пифагоровых троек (все которые мы нашли ранее, см лекцию)


Ну то есть при умножении рациональных (Y'; X'; OC) на какоето рациональное число L мы попадаем в единичную окружность, где уже мы нашли все рациональные тройки.



Грубо говоря Любое решение (A^n + B^n = C^n) входит в множество решений (A^2 + B^2 = C^2).

Теперь решаем простую систему уравнений: {(A^n + B^n = C^n) ; (A^2 + B^2 = C^2)}

Самое простое решение - решение построением.

Опять делаем преобразование и строим окружность Y^2 + X^2 = 1; 

и график Y^n + X^n = 1.

Теорема Ферма. Помогите найти ошибку в решении. Теорема Ферма, Математика, Алексей Савватеев, Лекция, Длиннопост, Видео

График при n=2;3;5;9;

Наглядно видно что для любого n > 2 эти два графика пересекаются исключительно в нулях (Y = 0 либо X = 0). А больше решений нет.



Заключение. Теорему ферма решали триста с лишним лет и лишь в 1994 году её таки решил Эндрю Уайлс с помощью эпилептических кривых (130 страниц доказательства), за что год назад получил Абелевскую премию.


300 лет её решали как великие математики так и дилитанты, и каждый раз в их решениях находилась ошибка.


Вот вам моё решение. Я уже второй день ищу в нем ошибку и не могу найти. Это превратилось в манию, психоз. Вобщем беда.. Надо выговориться.

Хорошо бы к математику какому нибудь бы пойти или на форум, но в последнее время тусуюсь только на пикабу. Поэтому делюсь доказательством с вами. Надеюсь вы либо найдете ошибку, либо подтвердите верность доказательства.

Наука | Научпоп

7.7K постов78.5K подписчик

Добавить пост

Правила сообщества

Основные условия публикации

- Посты должны иметь отношение к науке, актуальным открытиям или жизни научного сообщества и содержать ссылки на авторитетный источник.

- Посты должны по возможности избегать кликбейта и броских фраз, вводящих в заблуждение.

- Научные статьи должны сопровождаться описанием исследования, доступным на популярном уровне. Слишком профессиональный материал может быть отклонён.

- Видеоматериалы должны иметь описание.

- Названия должны отражать суть исследования.

- Если пост содержит материал, оригинал которого написан или снят на иностранном языке, русская версия должна содержать все основные положения.


Не принимаются к публикации

- Точные или урезанные копии журнальных и газетных статей. Посты о последних достижениях науки должны содержать ваш разъясняющий комментарий или представлять обзоры нескольких статей.

- Юмористические посты, представляющие также точные и урезанные копии из популярных источников, цитаты сборников. Научный юмор приветствуется, но должен публиковаться большими порциями, а не набивать рейтинг единичными цитатами огромного сборника.

- Посты с вопросами околонаучного, но базового уровня, просьбы о помощи в решении задач и проведении исследований отправляются в общую ленту. По возможности модерация сообщества даст свой ответ.


Наказывается баном

- Оскорбления, выраженные лично пользователю или категории пользователей.

- Попытки использовать сообщество для рекламы.

- Фальсификация фактов.

- Многократные попытки публикации материалов, не удовлетворяющих правилам.

- Троллинг, флейм.

- Нарушение правил сайта в целом.


Окончательное решение по соответствию поста или комментария правилам принимается модерацией сообщества. Просьбы о разбане и жалобы на модерацию принимает администратор сообщества. Жалобы на администратора принимает @SupportComunity и общество Пикабу.

Вы смотрите срез комментариев. Показать все
3
Автор поста оценил этот комментарий

6)Что бы (Y'; X'; OS) были рациональны они должны быть в числе пифагоровых троек (все которые мы нашли ранее, см лекцию)

Вот это кажется мне сомнительным.

Дело в том, что рациональность Y, и X, еще не означает рациональность OS

раскрыть ветку (13)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Это главное условие теоремы ферма. Если одно из Y, X, и ОS не рационально они нам не подходят. А если они все рациональны - они являются пифагоровой тройкой.

раскрыть ветку (12)
5
Автор поста оценил этот комментарий

Нет такого условия в теореме. Это можно считать условием только для n=2. И ты, между прочим, как раз доказал, что если A^n + B^n = C^n при n>2, то эти три числа не могут быть пифагоровой тройкой.

раскрыть ветку (6)
2
Автор поста оценил этот комментарий

Можно еще по-другому и строже это доказать. Только я докажу эквивалентное утверждение. Пусть выполнено A^2 + B^2 = C^2, докажем, что не может быть выполнено A^n + B^n = C^n при n>2. Очевидно C>A, C>B, пусть для определенности также B≥A. Сделаем некоторые оценки:

A^n + B^n = A^2 * A^(n-2) + B^2 * B^(n-2) ≤ (A^2 + B^2) * B^(n-2) = C^2 * B^(n-2) < C^2 * C^(n-2) = C^n

Таким образом получили, что A^n + B^n < C^n, а значит, равенства быть не может.

Автор поста оценил этот комментарий

Теорема ферма ищет целые решения для A^n + B^n = C^n для n > 2 и утверждает что их нету. Если одно из A, B, C нерационально/натурально - оно нам не подходит. А если они все три рациональны/натуральны - они являются пифагоровой тройкой.

раскрыть ветку (4)
4
Автор поста оценил этот комментарий

"если они все три рациональны/натуральны - они являются пифагоровой тройкой".

Докажи. Ты этим утверждением пользуешься так, будто это аксиома.

раскрыть ветку (2)
Автор поста оценил этот комментарий

Все простые пифагоровы тройки имеют вид A = M^2 - N^2; B = 2MN; C = M^2 + N^2

Простые - то есть их НОД(наименьший общий делитель) = 1

Все остальные пифагоровы тройки мы можем получить домножив A B C на K.

При К натуральном - мы найдем все тройки A B C в натуральных числах.

При К рациональном (то есть имеющем вид дроби двух натуральных чисел) мы получим все пифагоровы тройки в рациональных числах.


Ну а дальше по картинке: Если OS; Y'; X' являются рациональными - они пифагорова тройка в рациональных числах. И при домножении на число L наша тройка ABC перейдет в область натуральных чисел.

Число L в данном случае, это НОБ(наибольший общий делитель) знаменателей натуральных числителей рациональных чисел Y' X' OS записанных в виде дроби.

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий

Ты то о целых, то о рациональных, то о C, то об OS. Определись уже. На чертеже это не одно и то же: C всегда равно 1, а OS меняется. Да, если найдутся рациональные тройки OS, Y', X', то теорема Пифагора для них будет выполнена.


Только потом искать пересечение кривых X^n+Y^n=1 и X^2+Y^2=1 бесполезно, как раз потому что C и OS - разные вещи. Нужно искать пересечение X^n+Y^n=1 и X^2+Y^2=R^2 для ∀R∈ℚ. Тогда, если среди всех них не найдется точек пересечения с рациональными OS, Y', X', то можно будет о чем-то говорить.


Да даже если показать, что не существует рациональных троек OS, Y', X', доказательству теоремы это никак не поможет. Потому что в теореме нужно показать, что нет рациональных пар Y', X', без каких-либо ограничений на OS.

4
Автор поста оценил этот комментарий

Ладно, раз уж ты отвечать не хочешь, а к элементарным логическим заключениям, видимо, не способен, я просто взорву тебе мозг) Да, ты прав, каждое решение уравнения A^n + B^n = C^n при n>2 действительно удовлетворяет и уравнению A^2 + B^2 = C^2. Равно как и каждое решение A^n + B^n = C^n при n>2 не удовлетворяет уравнению A^2 + B^2 = C^2. Но это следствие теоремы Ферма: раз уж решений для n>2 не существует, любое корректное утверждение о них будет верным. А значит при ее доказательстве этим пользоваться нельзя.


Если же у тебя есть доказательство своего утверждения в обход теоремы Ферма - вперед. Но, думаю, оно не легче доказательства самой теоремы Ферма.

2
Автор поста оценил этот комментарий

OS не имеет отношения к C^n, это тупо sqrt(X'^2 + Y'^2)

В случае с единичной окружностью у тебя С становится равно 1 за счет свойств плоскости.

раскрыть ветку (3)
Автор поста оценил этот комментарий

OS пропорционален С^n, потому что мы делим на C^n

A^n + B^n = C^n           A^n   B^n    C^n          A^n              B^n                  C^n

_______________  =>    ____ +___ = ____ ; где ____ = Y^n;  ___ = X^n;   a   ___ = 1

          C^n                     C^n   C^n     C^n          C^n             C^n                   C^n



Поэтому мы строим график Y^n + X^n = 1

Который представляет собой совокупность всех численных значений Y^n + X^n

поэтому OS это одно из таких решений Y^n + X^n при соответствующих X И Y

Автор поста оценил этот комментарий

Это не квардратный корень. Это корень степени n

Плоскость задается через X и Y

при (X'^2 + Y'^2) график является единичной окружностью

при других степенях - соответствующим графиком

раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий

OS^2 по определению X'^2 + Y'^2 именно сумма квадратов. Иначе это не треугольник. Очевидно же

1
Автор поста оценил этот комментарий

Это да. Но после построения как у вас, OS не факт что рационально)))

Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку