410- летию со дня рождения Пьера Ферма
Предположение о том, что не входило на поля «Арифметики» Диофанта
Любой квадрат можно представить в виде поля суммы чисел 1 и 2
1
1 2
1 2 2
1 2 2 2
1 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 таб. 1
это поле чисел, сумма которых равна 100. И дает все суммы для любых квадратов от 1 до 10, если суммировать все числа от вершины до номера строки равного основанию квадрата. Такими полями с неполной нижней строкой можно представлять и все простые числа. Это будет поле неполного квадрата.
1
1 2
1 2 2
1 2 2 2
1 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2 2 2 2 2
…………………..
1 2 2 2 2 2 2 таб. 2
С помощью таких полей очень легко доказывать утверждения Ферма. Например, о представлении любого простого числа вида
в виде суммы двух квадратов. Доказательство в виде формул, которое я привел в предыдущей статье, трудно воспринимаются. Здесь, будет намного легче. Пусть наше число
представлено таб.2. В общем случае нижняя строка у него необязательно начинается с
, Если наибольший квадрат меньший
- нечетный, то нижняя неполная строка будет без
. То есть сумма ее чисел будет
или
Предположим, что
не составляется двумя квадратами. Значит, нижняя строка у числового поля не равна квадрату и наибольший квадрат не добавляется квадратом. Далее, сначала надо доказать, что отнимая от
произвольное
, при нашем предположении не будем иметь ни одного квадрата меньшего
, имеющего остаток
, равный квадрату. Доказательство проводим рекуррентным методом:
Сначала рассмотрим число 4. Наибольший остаток для него не квадрат. Не квадраты для него и все возможные остатки при вычитании любого квадрата большего
, но меньшего
. Далее, вычитаем
, - вторую и третью строки числового поля. Видно, что остаток
не имеет явного квадрата для квадрата
, но не имеют для него и все остальные остатки, получаемые при вычитании, дополнительных произвольной высоты, неразрывно следующих за третьей строкой групп строк. Далее, вычитаем третью и четвертую строки. То есть
, и получаем то же самое для квадрата
, но в новом числе
. Наконец, отнимаем
- четвертую и пятую строки поля и получаем все результаты для квадрата
в новом числе
. Это число интересно тем, что оно имеет квадратное приращение
. Теперь поле
можно перестроить в подобное таб.2, но меньших размеров, так как началом поля является квадрат
. Теперь в новом поле, можно проводить все те же операции, начиная с числа
, так как оно связывает новое поле с удаленным квадратом
и позволяет доказать, что свойства не представимости двумя квадратами сохраняют получаемые новые числа. При этом, обеспечивается возможность получения любого вычитаемого числа
, путем неоднократного удаления квадрата
а значит получения
, то есть другого простого числа меньшего
, но с теми же свойствами. Следовательно, спуск доказан и все простые числа
по нашему предположению не должны составляться из двух квадратов, но это не так, меньшее из них
, и значит наше предположение не верно и все простые числа вида
составляются двумя квадратами.
Можно построить поля и для других степеней с простым показателем и основания которых целые числа, используя также разности приращений степени, как и у квадратов. Например, для кубов:
1
1 6
1 6 12
1 6 12 18
1 6 12 18 24
……………….
Для показателя 5
1
1 30
1 30 180
1 30 180 550
1 30 180 550 1340
……………………
Для любой степени, первый столбец будет составляться также из
и сумма их в столбце будет равна основанию степени, а все числа поля кратны показателю. Это свойство разностей приращений для целых чисел, и оно дает сразу доказательство малой теоремы Ферма.
Предполагаю, что Ферма работал с такими полями и поля «Арифметики» были слишком узки для них. Особенно, для таких длинных словесных пояснений, хотя мысленно все короче. Математики признают, что Ферма владел элементами интегрирования и дифференцирования.
Чудесные свойства числовых полей
Сначала покажем, как строятся эти поля, и почему все строки начинаются с единицы. Рассмотрим это для кубов. Для всех других степеней с простым показателем построение их аналогично.
0…………….0………......0
1…………….1…………….1…..…………1
8…………….7…………….6………….….1 6
27………….19………...12…………....1 6 12
64…..…….37……….…18…….…...…1 6 12 18
125…..……61…..…….24…..……….1 6 12 18 24
…………………………………………………………….
Первый столбец – значения кубов, второй – разности ( приращения ) соседних кубов и третий столбец – разности приращений кубов. Здесь нельзя забывать про ноль и помнить, что мы строим поле положительных чисел, поэтому для нуля нет предшествующего числа. И приращение для него равно нулю. Таким образом получается не сужающая к верху таблица (при чем для разностей любого порядка) . Теперь, в каждую строку поля записываем все разности приращений от 1 до значения на этой строке и получаем числовое поле. Сумма чисел в строках равна приращениям кубов, а сумма всех чисел
- строк с вершины поля - равна
.
Если очертить поле какого-либо куба треугольником, а потом смещать этот треугольник вертикально вниз, то при любом смещении сумма чисел в этом треугольнике не будет меняться. Это очень удобно для представления нескольких кубов в одном числовом поле. Далее представлять числовые поля степеней мы будем только их контуром, то есть треугольником.
-- 18.08.2011, 22:18 --Нет уж, очередной ребус я разгадывать не буду. Для меня очевидно, что нормального (математического) доказательства теоремы Ферма такими "бытовыми" рассуждениями получить нельзя. По существу простота числа
автором не используется, а значит, его рассуждениями можно доказать и представимость суммой двух квадратов любого натурального числа
, что абсурдно. Теорема Ферма-Эйлера может казаться лёгкой для доказательства только дилетантам. Ещё раз рекомендую автору этой темы ОСНОВАТЕЛЬНО разобрать какое-нибудь корректное доказательство (по Эйлеру, Лагранжу, Лежандру, Гауссу, Эрмиту, Серре, Смиту, Минковскому, Якобшталю или Цагиру) с тем, чтобы хотя бы понять, насколько эта теорема нетривиальна.
Вот здесь как раз заблуждаетесь Вы, так как для всех чисел
не являющихся простыми и одни из которых представимы двумя квадратами, а другие не представимы как число 21, предложенный метод ни коим образом не доказывает, что все они составляются двумя квадратами. Так как при спуске мы найдем те и другие числа и также докажем только абсурдность такого предположения, что они могут составляться двумя квадратами.
-- 18.08.2011, 22:40 --410- летию со дня рождения Пьера Ферма
Предположение о том, что не входило на поля «Арифметики» Диофанта
Любой квадрат можно представить в виде поля суммы чисел 1 и 2
1
1 2
1 2 2
1 2 2 2
1 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 таб. 1
это поле чисел, сумма которых равна 100. И дает все суммы для любых квадратов от 1 до 10, если суммировать все числа от вершины до номера строки равного основанию квадрата. Такими полями с неполной нижней строкой можно представлять и все простые числа. Это будет поле неполного квадрата.
1
1 2
1 2 2
1 2 2 2
1 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2 2 2 2 2
…………………..
1 2 2 2 2 2 2 таб. 2
С помощью таких полей очень легко доказывать утверждения Ферма. Например, о представлении любого простого числа вида
в виде суммы двух квадратов. Доказательство в виде формул, которое я привел в предыдущей статье, трудно воспринимаются. Здесь, будет намного легче. Пусть наше число
представлено таб.2. В общем случае нижняя строка у него необязательно начинается с
, Если наибольший квадрат меньший
- нечетный, то нижняя неполная строка будет без
. То есть сумма ее чисел будет
или
Предположим, что
не составляется двумя квадратами. Значит, нижняя строка у числового поля не равна квадрату и наибольший квадрат не добавляется квадратом. Далее, сначала надо доказать, что отнимая от
произвольное
, при нашем предположении не будем иметь ни одного квадрата меньшего
, имеющего остаток
, равный квадрату. Доказательство проводим рекуррентным методом:
Сначала рассмотрим число 4. Наибольший остаток для него не квадрат. Не квадраты для него и все возможные остатки при вычитании любого квадрата большего
, но меньшего
. Далее, вычитаем
, - вторую и третью строки числового поля. Видно, что остаток
не имеет явного квадрата для квадрата
, но не имеют для него и все остальные остатки, получаемые при вычитании, дополнительных произвольной высоты, неразрывно следующих за третьей строкой групп строк. Далее, вычитаем третью и четвертую строки. То есть
, и получаем то же самое для квадрата
, но в новом числе
. Наконец, отнимаем
- четвертую и пятую строки поля и получаем все результаты для квадрата
в новом числе
. Это число интересно тем, что оно имеет квадратное приращение
. Теперь поле
можно перестроить в подобное таб.2, но меньших размеров, так как началом поля является квадрат
. Теперь в новом поле, можно проводить все те же операции, начиная с числа
, так как оно связывает новое поле с удаленным квадратом
и позволяет доказать, что свойства не представимости двумя квадратами сохраняют получаемые новые числа. При этом, обеспечивается возможность получения любого вычитаемого числа
, путем неоднократного удаления квадрата
а значит получения
, то есть другого простого числа меньшего
, но с теми же свойствами. Следовательно, спуск доказан и все простые числа
по нашему предположению не должны составляться из двух квадратов, но это не так, меньшее из них
, и значит наше предположение не верно и все простые числа вида
составляются двумя квадратами.
Можно построить поля и для других степеней с простым показателем и основания которых целые числа, используя также разности приращений степени, как и у квадратов. Например, для кубов:
1
1 6
1 6 12
1 6 12 18
1 6 12 18 24
……………….
Для показателя 5
1
1 30
1 30 180
1 30 180 550
1 30 180 550 1340
……………………
Для любой степени, первый столбец будет составляться также из
и сумма их в столбце будет равна основанию степени, а все числа поля кратны показателю. Это свойство разностей приращений для целых чисел, и оно дает сразу доказательство малой теоремы Ферма.
Предполагаю, что Ферма работал с такими полями и поля «Арифметики» были слишком узки для них. Особенно, для таких длинных словесных пояснений, хотя мысленно все короче. Математики признают, что Ферма владел элементами интегрирования и дифференцирования.
Чудесные свойства числовых полей
Сначала покажем, как строятся эти поля, и почему все строки начинаются с единицы. Рассмотрим это для кубов. Для всех других степеней с простым показателем построение их аналогично.
0…………….0………......0
1…………….1…………….1…..…………1
8…………….7…………….6………….….1 6
27………….19………...12…………....1 6 12
64…..…….37……….…18…….…...…1 6 12 18
125…..……61…..…….24…..……….1 6 12 18 24
…………………………………………………………….
Первый столбец – значения кубов, второй – разности ( приращения ) соседних кубов и третий столбец – разности приращений кубов. Здесь нельзя забывать про ноль и помнить, что мы строим поле положительных чисел, поэтому для нуля нет предшествующего числа. И приращение для него равно нулю. Таким образом получается не сужающая к верху таблица (при чем для разностей любого порядка) . Теперь, в каждую строку поля записываем все разности приращений от 1 до значения на этой строке и получаем числовое поле. Сумма чисел в строках равна приращениям кубов, а сумма всех чисел
- строк с вершины поля - равна
.
Если очертить поле какого-либо куба треугольником, а потом смещать этот треугольник вертикально вниз, то при любом смещении сумма чисел в этом треугольнике не будет меняться. Это очень удобно для представления нескольких кубов в одном числовом поле. Далее представлять числовые поля степеней мы будем только их контуром, то есть треугольником.
-- 18.08.2011, 22:18 --Нет уж, очередной ребус я разгадывать не буду. Для меня очевидно, что нормального (математического) доказательства теоремы Ферма такими "бытовыми" рассуждениями получить нельзя. По существу простота числа
автором не используется, а значит, его рассуждениями можно доказать и представимость суммой двух квадратов любого натурального числа
, что абсурдно. Теорема Ферма-Эйлера может казаться лёгкой для доказательства только дилетантам. Ещё раз рекомендую автору этой темы ОСНОВАТЕЛЬНО разобрать какое-нибудь корректное доказательство (по Эйлеру, Лагранжу, Лежандру, Гауссу, Эрмиту, Серре, Смиту, Минковскому, Якобшталю или Цагиру) с тем, чтобы хотя бы понять, насколько эта теорема нетривиальна.
Вот здесь как раз заблуждаетесь Вы, так как для всех чисел
не являющихся простыми и одни из которых представимы двумя квадратами, а другие не представимы как число 21, предложенный метод ни коим образом не доказывает, что все они составляются двумя квадратами. Так как при спуске мы найдем те и другие числа и докажем только абсурдность такого предположения, что они могут составляться двумя квадратами.
А вы сами то поняли, что сказали. Я предполагаю, что не поняли.
И если Вы не понимаете в элементарном, то как Вы можете комментировать Эйлера и других авторов, если не разбираетесь в элементарном. Да, вообще-то, Ваши комментарии по Эйлеру ни чего не стоят. Это показала наша предыдущая дискуссия. Вы опоздали указывать путь доказательства Эйлеру и он выбрал лучший, отвергнув лемму 2, которая ему, очевидно чем-то не понравилась, и ему пришлось доказывать лемму 3 (при его-то рабочей перегрузке). Так, что дочитайте сами эту литературу до конца прежде чем рекомендовать другим. Там найдете и критику подобных вам авторов, за приписывание Эйлеру того, чего он не делал.