Доказательство ВТФ. Развитие идеи: a+b=c.
Обозначения:

–

-я цифра от конца в числе a в базе с простым основанием

.

– число, составленное из цифр числа a от ранга

до ранга

.

– обозначение цифры

,

– обозначение цифры

.
(01°) Допустим, решение уравнения

в целых числах существует.
(02°) Тогда, как легко показать,

, где

.
Приведем число

(в простой базе

) к виду
(03°)

с помощью умножения равенства 01° на соответствующее число

(которое, как известно, существует), в результате чего равенство 01° преобразуется в равенство
(1°)

,
(2°) где

, в частности
(2a°)

,
(2b°)

,
(2c°)

.
(2d°)

.
Разобьем все разряды числа u на три интервала:
1)
![$ [p, q+1] $ [p, q+1]](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/c/6/dc6197e4ab339d9ac7e7ea0f66ac787e82.png)
,
2)
![$ [q, r+1] $ [q, r+1]](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/c/e/dce1c719e435d870b82eff25e3a6241b82.png)
,
3)
![$ [r, 1] $ [r, 1]](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/4/c/c4cd1903fc4f23b01d4847cfd28af4e582.png)
, где

– наибольший разряд числа

,

– наибольший разряд значимой части числа

,

– наибольший разряд нулевого окончания числа

, т.е.

.
Теперь число u можно записать так:
(3°)
(4°)

.
Доказательство теоремы. Случай 1: в равенстве 5°
![$b_{[p, q+1]}=0 $b_{[p, q+1]}=0](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/f/a/7fa2741273058809f39db6846d4f0abe82.png)
,
Найдем частое решение

уравнения

, состоящее из наибольшего числа цифр 9 (так сказать, НАИБОЛЬШЕЕ РЕШЕНИЕ). Простой расчет следует начинать с рангов

и

:
(5°)

,
+

,
-

.
==============

.

-значные окончания

нас не интересуют; отметим лишь, что

либо

.
Очевидно, что истинное решение

уравнения
(6°)

, где

,

,

и
(7°)

.
Частное решение (5°) удовлетворяет требованиям (2a°) и (2b°), но требованию (2c°) не удовлетворяет. И потому возникает вопрос:
Можно ли найти такой корректив (7°), чтобы удовлетворялось и требование (2c°)?
Еще раз оценивая равенство (5°), мы видим, что требование

выполняется ТОЛЬКО при

и никакая корректива равенства (5°) с помощью (7°) иной возможности не дает.
Наконец, обратимся к требованию (2d°):

.
Как видим из (5°), цифра 8 в числе a должна быть перемещена в пределы числа

. Но тогда мы получаем строгое равенство:

,
и невозможность равенства 1° очевидна.
Доказательство случая 2 (
![$b_{[p, q+1]} $b_{[p, q+1]}](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/6/9/669df19703f969bcd0b83e8d88c3c04882.png)
не равно нулю,) проводится методом "последней единицы", примененным в предыдущем (в целом неверном) доказательстве.