Доказательство Гипотезы Била.
Гипотеза Била — гипотеза в теории чисел, обобщение Большой теоремы Ферма, где, если   

 (1);  и   A, B, C, x, y, z Є  N, а x,y, z >2, то  A, B, C имеют общий  простой  делитель.
То есть, необходимо доказать, что равенство (1)  возможно только при наличии в основаниях общих простых сомножителей.
        Составлять необходимые для анализа равенства можно , например,
        по следующим формулам:

;  (2а)                                       
или

;                                                            (2 в)  
где:
        Q, q – натуральные взаимно простые числа, основания степеней
Q>q;
n – натуральное  число,  показатель степени.                                                           Можно представить n, как произведение сомножителей:

;
Количество сомножителей  неограниченно, т.е. и  каждое слагаемое и сумму в исследуемом выражении можно представить как степень с различными вариантами показателей. Количество вариантов зависит от количества сомножителей в n и также может быть неограниченным.
Как видно из уравнений 2а и 2в, мы получаем возможность составлять равенство (1) для  n, отличающихся на единицу, рассматривая изначально, любые, либо разности, либо суммы степеней
Пример для уравнения 2а:                                                                                                                                           
подставим числовые значения Q,q,n  в левую часть  равенства:   

;
в  правую часть:

Как видим, результаты идентичны, т.е. равенство 2а истинно.                          
Также с другими числами.
Левая часть:

;
Правая часть:

;
Пример для уравнения 2в:
Левая часть: 

.
Правая часть  

. 
Как видно из приведенных примеров,  при составлении равенств по формулам 2а и 2в можно использовать различные основания и показатели степеней, как простые, так и составные. 
Уже из приведённого примера для равенства 2а видим, что и каждое слагаемое, и сумму можно представить, как степень с 3-мя вариантами показателей.  
Итак, можно составлять  равенства, с наличием всех возможных показателей степеней, как сомножителей в произведении n. 
Как известно, любое равенство  можно преобразовать в другое, добавляя или вычитая из левой и правой его частей определённую величину. Зададимся  вопросом:
возможно ли любое из полученных равенств, преобразовать в равенство, опровергающее гипотезу Била?
Для составления такого равенства, необходимо подобрать основания степеней таким образом, чтобы по любому модулю обеспечивалось тождество левой и правой частей равенства, и основания степеней не имели бы общих сомножителей.
Это равенство назовём равенством Х.

;                 Х
Преобразуем равенство 2а, возведя в квадрат левую и правую его часть
       (метод дополнительного неизвестного).
![$$[(Q^n-q^n)^n\cdot q^n+(Q^n-q^n)^{(n+1)}]^2= [(Q^n-q^n)^n\cdot Q^n]^2$$ $$[(Q^n-q^n)^n\cdot q^n+(Q^n-q^n)^{(n+1)}]^2= [(Q^n-q^n)^n\cdot Q^n]^2$$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/9/4/394750ecd5b064d0ecdfafd343eec76d82.png)
;  (2а.1)

; (2a.2)
Сократим на 

 для упрощения формализованных расчётов, получаем:

;   (2a.3) 
Итак, первое слагаемое и сумму в равенстве (2a.3), всегда можно представить  чётной степенью.
Для этого варианта остаётся ответить на вопрос: можно ли  представить степенью второе слагаемое: 

, которое  после  преобразования  принимает вид: 

?
Очевидно, что получение в произведении точной степени  посредством и сложения и вычитания степеней в сомножителях невозможно,  так как данные сомножители не могут  одновременно быть степенями,  с одинаковыми показателями степеней. 
Для данного варианта гипотеза Била доказана.
Для доказательства случая, когда  сомножитель 2 в показателях степеней отсутствует, произведём корректировку первого слагаемого и суммы в равенстве (2a.3), заменяя показатель 2n на  n.
При этом, первое слагаемое уменьшилось на величину 

; а сумма на величину 

. Для корректировки равенства  (2a.3) из второго слагаемого,  величины  

 вычитаем разность корректирующих величин.:

;   (2a.4)
После корректировки  величины 

, получаем:

 ;    2а.4
Уравнение Била для разности степеней. 
Прибегнув к аналогичному рассмотрению равенства 2в, можно убедиться, что и величина 

 тоже должна быть степенью.
Введя в показатель степени n сомножитель 2 (n=2k) в равенстве 2в, после сокращения получаем возможность  анализа  на  получение точной степени в сумме степеней  

.
Для демонстрации проводим аналогичные преобразования равенства

, составленного по аналогии с уравнением 2а,
или

 ;   2а.5
Преобразуем  равенств 2а.5 к равенству 

То есть корректируем слагаемые в левой части равенства, а затем и в правой части равенства в сумму;

;
Уравнение Била для суммы степеней.
Таким образом показано, что любое равенство Била может быть преобразовано в предполагаемое равенство Х.
Чтобы получить из степени 

 степень 

 методом сокращения необходимо  степень 

   разделить на степень  

 ,  а   степень 

   разделить на степень  

  а их разность 

 или сумму 

, на 

 или 

.
Преобразование таким способом ни для одного возможного варианта уравнения Била обеспечено быть не может, 

 - взаимно простые,
И это справедливо для произвольно выбранных степеней  

 и 

, так как используя  равенства 2а и 2в. можно осуществить переход к любому анализируемому варианту.
Чтобы показать, что и показатели степеней  с основаниями 

 могут быть любыми, рассмотрим пример.
Действительно, например:

;  2a.6
Сократив равенство 2а.6 на 


;  (2а.7) 
 и возведя в квадрат правую и левую части равенства 2а.7, получаем:

;   

;  
Задаём степени для первого слагаемого и суммы:

   и  

;
Определяем корректирующие величины:

;

;
Корректировка величины приводит к необходимости равенства величины 

 точной степени.
Аналогичное рассмотрение на основании использования суммы степеней в уравнение Била приводит к необходимости, чтобы и сумма 

 также была точной степенью.
Что свидетельствует о возможности выражать произвольные степени 

  через Q и q.
Однако, следует заметить, что возможность преобразования обеспечивается, как и составление исходных уравнений, когда  степень у  разности 

, или суммы  

 не обозначен, показатель степени равен единице. Но стоит нам обозначить степень разности или суммы, при условии, что показатель степени >2,  как становится ясно, что уравнение Била не может быть сконструировано.
Предположим,   что разность (Qn- qn)  есть точная степень, с показателем f.  Величина показателя степени n тоже должyf быть конкретизированf. 
Для подтверждения истинности гипотезы Била следует обратиться  к оценки равенств  посредством использования счисления n.
Как известно, существует строгая закономерность построение разрядов в степенных выражениях.
Построение разрядов в степенных выражениях зависит от принадлежности оснований к конкретным классам вычетов по модулю n, и  от рассматриваемой степени. 
Понятно, что для того, чтобы уравнение Била, и после сокращения на общие сомножители, и в правой части равенства, и в левой его части, были идентичны, построение разрядов, и после сокращения, идентичность сохраняли. При этом остаётся требование, чтобы построение разрядов соответствовало закономерностям, обусловленными  принадлежностью оснований к классу вычетов  по показателю предполагаемой степени.  Так как о предполагаемой степени, которая  предположительно может быть образована, нам ничего не известно, прибегнем к оценки  уравнения Била, после сокращения, посредством использования закономерностей, основанных на использовании закономерностей диктуемых показателем степени n.
В качестве примера, рассмотрим вариант, когда Q и q принадлежат к первому классу вычетов по mod n..
Так как при возведении основания, принадлежащее первому классу вычетов по mod n образуется дополнительный младший нулевой разряд, следующий за младшим разрядом, равным единицы, получается, что первое слагаемое в левой части равенства 2а имеет , как минимум, два нулевых разрячда. При этом, второе слагаемое в левой части равенства 2а имеет младших нулевых разряда на один меньше, а в правой части равенства 2а количество нулевых разрядов тождественно количеству младших нулевых разрядов первого слагаемого левой части равенства  уравнения 2а, что приводит к невозможности  получения целочисленного частного при делении на общий сомножитель.
Принятое конструирование равенства 2а становится невозможным.
Легко убедиться в этом, на основании введения в равенство, напримео 2а, дополнительный сомножитель, принадлежащий к классу вычетов по модулю n, отличных от нуля и единицы.
При умножении равенства 2а на дополнительный сомножитель F,  для его сохранения, необходимо умножать на данный сомножитель как  Q и  q, находящиеся в скобках, так и являющихся сомножителями.
Зададимся принадлежностью к классам вычетов модулю n =3:
Q≡2, по mod n;    q≡1, по mod n;
Получаем равенство 2а, выраженное в модулях:
(2n-1n)n×1n+(2n-1n)(n+1)= 2n-1n)n×2n; получаем равенство:1+1=2;
Производим введение дополнительного сомножителя, относящегося ко второму классу вычетов по mod n, результат:
1+2≠2;
Это свидетельствует о том, что уравнение Била, при соблюдении закономерностей, присущих степенным выражениям, не подходит.
То есть уравнение Била, с требуемыми аргументами, обеспечено быть не может.
Это  противоречие и свидетельствует  о том, что ни разность степеней, ни их сумма, не может быть точной степенью, потому что уравнение Х не возможно, как и опровержение Большой теоремы Ферма. [2]
Что и требовалось доказать.