Сегодня собрал воедино всё, что с необходимостью относится к доказательству ВТФ. Практически все положения либо хорошо известны специалистам по теории чисел, либо они доказываются совершенно просто, и потому большой частью я эти доказательства опускаю. К тому же почти все обсуждалось на математических форумах. Так что новым является лишь само доказательство, состоящее из одного абзаца и не содержащее практически никаких вычислений. Однако пропуски каких-то моментов вполне возможны, и они в процессе обсуждения будут включены в текст.
В.С.
Напомню основные факты из арифметики степеней и равенства Ферма:
Обозначения:

-

-я цифра от конца в числе

;

-

-значное окончание числа

;
всюду в тексте число

не кратно

;
все доказательства ведутся в системе счисления с простым основанием

.
1. Если числа

и

взаимопросты и

не кратно

, то числа

и

взаимопростые (известная лемма).
2. Если числа

и

взаимопросты и

кратно

, то число

кратно

лишь в первой степени (известная лемма). (Следовательно, число нулей на конце числа

на одно больше, чем их в числе

.)
3. Следствие: Если

, то

.
4.

(прямое следствие из малой теоремы Ферма).
5. Очевидно, что если

и

, то

.
6. Если

≠

, то для любого

существует такое число

, что

(известная лемма).
7. Среди цифр

существует

, такая что

≠

[действительно, в противном случае вторая цифра в сумме всех цифр от 1 до

в степени

не равна

, в то время как из членов, равноотстоящих от концов степенного ряда можно составить пары, в которых каждая сумма оканчивается на ДВА нуля)].
8. Допустим,

, где
9. числа

взаимопростые и

не кратно

.
10. Обозначения:

,

,

.
11. Числа

,

и

имеют вид:

,

и

(следствие из п.п. 1 и 8).
12.

(следствие из п.п. 4 и 8).
13.

(следствие из п.п. 4 и 12).
14.

(следствие из п.п. 11, 13 и бинома Ньютона).
15. Аналогично: Если

≠

и

≠

, то
![$[(c^n-a^n)/(c-a)]_{(2)}= [(a^n+b^n)/(a+b)]_{(2)}=01$ $[(c^n-a^n)/(c-a)]_{(2)}= [(a^n+b^n)/(a+b)]_{(2)}=01$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/7/c/f7c9a8ac9b52108e1505645c8207f11b82.png)
.
16. Если же

(или

), то

(или

) будет оканчиваться на два нуля даже в случае

(см. п. 2).
17.

(следствие из п.п. 14, 15, 16 и 8).
18.

(ключевая формула) (верность утверждения становится очевидной после умножения этого равенства на

и применения п.п. 5, 17 и Следствия в п. 2).
19.

(следствие из п.п. 18 и 3).
20.

(следствие из равенства

и из п.п. 10 и 17).
И, наконец, само
доказательство ВТФ:
С помощью умножения равенства Ферма на некоторое

(из п. 6) - с сохранением степеней:

(буквенные обозначения чисел остаются прежними!) и их двузначных окончаний

- преобразуем двузначное окончание числа

в

, где цифра

такова, что
21.

≠

(см. п. 7).
И мы пришли к противоречию:
с одной стороны,

(см. п. 20),
с другой -
![$(r'R')^{n-1}$$_{(2)}= [r'^{n-1}R'^{n-1}]_{(2)}=01$ $(r'R')^{n-1}$$_{(2)}= [r'^{n-1}R'^{n-1}]_{(2)}=01$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/f/7/5f7b7479b5919bf196c8d715a370efe882.png)
, где

, а

≠

, и, следовательно,

≠

(сравни п. 20).
Итак, ВТФ доказана для всех простых

.