Продолжение предметного доказательства ВТФ при степени
Возможны два метода доказательства, кроме метода Ферма (бесконечного спуска):
- метод аналогичный методу исследования ВТФ при степени три,
- метод исследования уравненя
, без метода Ферма.
Для доказательства ВТФ используем уравнение
Разложение уравнения
Вводом явной чётности переменных, имеем:
Для доказательства ВТФ необхоимо исследовать первые два уравнения.
Исследование уравнения: Исследование возможно при использовании частных свойств уравнения.
Применение методов доказательства требуют введения понятий, определяющих некоторые свойства полиномиальных диофантова уравнений:- уравнение неопределённое при значении
- уравнение определённое при значении
- уравнение переопределённое при значении
-
значение степени
-
число неизвестных
При степени
уравнение переопределённое, ибо значение степени
больше числа неизвестных
. Так как число неизвестных два, уравнение определено при двух линейных сомножителях. Решение переопределённого уравнения Ферма возможно, если полученные из двух линейных сомножителей значения переменных в третьем сомножителе дают отвечающее оночлену число степени m. Из сказанного следует, что при одночлене с одним неизвестным и двух неизвестных
показатели степени сомножителей неоднородного уравнения порознь равны m, и можем писать:
Приведением к неоднородному виду, при использовании частных свойств, имеем:
На основе 1. и 2. варианта, решений нет, на основе 3. варианта, нет при степени
,
дробь. Слеовательно, по первому методу доказательства уравнение не имеет требуемых решений. Случаи
исследуемы отдельно.
Исследование 3-го варианта решений при степени (второй метод доказательства)
Из первых двух уравнений 3-го варианта получаем значения переменных:
Подставляя значения переменных в 3. уравнение 3. варианта решений, имеем:
числа различной чётности,
дробь.
Правая сторона уравнения чётная, значит
тоже чётное число:
Чётность
различная, и
не натуральное число. Это исключает разрешимость уравнения согласно требованиям при степени
следовательно, и при значении степени
Подстановкой в уравнение, проверим равенство:
Исследование 3-го варианта решений при степени (для доказательства ВТФ не требуется)
Из первых двух уравнений 3-го варианта получаем значения переменных:
Поставляя значения переменных в 3. уравнение 3. варианта решений, имеем:
различной чётности,
дробь.
Исходя из полученного уравнения,
не натуральное число. Это исключает разрешимость уравнения согласно требованиям при степени
Подстановкой в уравнение, проверим равенство:
Уравнение не имеет неоднородных решений при степени
но имеет множество неоднородных решений при степени
Уравнение имеет также партикулярно однородные решений при
При
таких решений нет, ибо уравнение Ферма имело бы решение при степени
Получение партикулярно однородных решений уравнения можно, исходя из неоднородных уравнений, имеющих решение, следующим образом:
уравнение, имеющее решение,
После подстановки получаем:
Для доказательства ВТФ необходимо доказать, что второе уравнение также не имеет требуемых решений.
Исследование уравнения Запишем уравнение при степени
Приведением уравнения к неоднородному виду, имеем:
Дробное значение
исключает разрешимость уравнения при значениях
.
Из результатов исследования двух уравнений следует, что ВТФ при степени не имеет требуемых решений.