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 подписчиков

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
1
Автор поста оценил этот комментарий

Вообще говоря OS не должно быть рациональным, чтобы выполнялось условие Y'^2+X'^2=1.

вы совершенно правы

НО, если OS не рационально оно не удовлетворяет искомому решению - рациональной тройке


А если OS рационально и при этом Y' и X' рациональны - это пифагорова тройка


блин, не касательные а перпендикуляры хотел написать. но уже ничего не поправишь(

раскрыть ветку (10)
2
Автор поста оценил этот комментарий

НО, если OS не рационально оно не удовлетворяет искомому решению - рациональной тройке

Ваше утверждение, что рациональности OS является необходимым условием выполнения Y^n+X^n=1 для рациональных X и Y, надо доказать.

Чтобы это доказать, надо показать что для всех пар рациональных X и Y, таких что Y^n+X^n=1, верно что Y^2+X^2 рационально.

Т.е. фактически утверждение, на котором Вы строите свое доказательство само по себе не доказано.


А я могу привести контрпример.

По определению

OS^2=X^2+Y^2

Пусть есть такие рациональные a и b, что a^2+b^2=sqrt(2)/p, p - рациональное.

Тогда возведем обе части в квадрат

(a^2+b^2)^2=2/p^2

a^4+b^4=2/p^2 - 2*a^2*b^2

Выражение справа очевидно рационально.

Т.е. при иррациональном OS может быть что Y^n+X^n рационально.

раскрыть ветку (9)
Автор поста оценил этот комментарий

рациональность OS не является условием для выполнения Y^n+X^n=1

с этим не спорю


но в теореме ферма мы ищем все решения для натуральных (а так же рациональных)  троек   A B C. И при делении A и B на С (Y = A/C; X = B/C) мы переходим из области натуральных решений в область рациональных (соответственно при домножении на С мы перейдем обратно в область натуральных). Поэтому мы ищем такие рациональные OS при которых X' и Y' рациональны тоже. А это и есть рациональная тройка чисел, которая при домножении на число L переведет нашу тройку чисел 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.

Так как любое рациональное число может быть представлено в виде дроби.


То есть рациональность OS есть необходимое условие для нахождения натуральных троек чисел A B C в теореме ферма


Извини что долго не отвечал.

раскрыть ветку (8)
1
Автор поста оценил этот комментарий

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

Так как любое рациональное число может быть представлено в виде дроби.

Смысл в том что в область натуральных чисел Вы то перейдете, но получившееся Y'^2 * L еще далеко не факт что будет степенью n какого-то числа.

А поскольку степенью n оно являться не будет, то и теорема Ферма здесь ни причем.

раскрыть ветку (6)
Автор поста оценил этот комментарий

Наверное да, L ещё должна быть в степени n

раскрыть ветку (5)
Автор поста оценил этот комментарий

это не поможет

Y'^2 * L^n != A^n

раскрыть ветку (4)
Автор поста оценил этот комментарий

да не, вторая степень тут не при чем

Y'^n*L^n = A^n

где Y' рациональное вида a'/L; L и A натуральные

раскрыть ветку (3)
Автор поста оценил этот комментарий

А что на L домножается то?

Ведь Вы же хотите выражение

X^2+Y^2=OS^2

Для рациональных чисел домножить на натуральное L так чтобы получилось

A^n+B^n=P

где A, B, P натуральные

Причем X=A/C, а Y=B/С

Исходя из этого Вы и строите свое доказательство.

Но возможность такого преобразования Вами не доказана


А это и есть рациональная тройка чисел, которая при домножении на число L переведет нашу тройку чисел 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.
раскрыть ветку (2)
Автор поста оценил этот комментарий

про L это переход от решений в рациональных числах к решению в натуральных числах
ну, типо он возможен

А своё решение я вам действительно пока не доказал, но я продолжу...

однако я чую, что теорема ферма верна именно по этому

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
про L это переход от решений в рациональных числах к решению в натуральных числах

Решение в рациональных числах это пара рациональных чисел удовлетворяющих уравнению Ферма:

X^n+Y^n=1 (1)

А OS Вы построили так, что оно по определению гипотенуза треугольника, радиус вектор до точки S, не важно главное что определяется через 2-ю степень, а не степень n.

X^2+Y^2=OS^2 (2)

Поэтому рациональная тройка удовлетворяющая (2) не имеет никакого отношения к решению (1).


Как не пытаюсь показать не выходит. OS это не (X^n+Y^n)^(1/n)

OS это (X^2+Y^2)^(1/2)


Еще раз внимательно посмотрите всю цепочку рассуждений. Проблема в выделенном Вами ключевом утверждении. Оно не доказано. А доказательство приведенное Вами попросту неверно из-за того, что кто-то запутался в определениях и степенях.


Еще раз внимательно где степень 2, а где степень n. Со своим L и домножением, Вы всех запутали, особенно себя.

Автор поста оценил этот комментарий
То есть рациональность OS есть необходимое условие для нахождения натуральных троек чисел A B C в теореме ферма

Это не доказано

У необходимого условия есть четкое определение. В данном случае оно означает, что если есть такая пара рациональных X и Y, что X^n+Y^n=1, то из этого следует что OS, такое что OS^2=X^2+Y^2, есть рациональное число

Пока Вы этого не докажете, все рассуждения бессмысленны.


И вообще Вы утверждаете что есть такое натурально L, что

(X^2+Y^2)*L=X^n+Y^n

Что тоже нужно доказать

А то Вы это домножение берете из ниоткуда.

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