ДОКАЗАТЕЛЬСТВО ВЕЛИКОЙ ТЕОРЕМЫ ФЕРМА
(Степень n=3)
Великая теорема Ферма формулируется следующим образом: неопределенное уравнение:
(1)
где
- целое положительное число, большее двух, не имеет решения в натуральных числах.
Рассмотрим случай:
.
Уравнение (1) запишем следующим образом:
(2)
Возьмем трином третей степени
и разложим его в сумму одночленов по известной формуле. В результате получим:
(3)
После преобразования получим:
(4)
Из разложения бинома Ньютона простой степени следует, что все биномиальные коэффициенты, кроме первого и последнего, пропорциональны показателю степени, при этом второй и предпоследний биномиальный коэффициенты в разложении бинома равны показателю степени. Следовательно, сумма всех одночленов в разложении бинома, кроме первого и последнего, имеет наибольший общий делитель, равный простому показателю степени бинома.
Если теорема Ферма имеет решение в целых числах, то должно выполняться равенство:
(5)
Тогда из формулы (4) следует:
(6)
Левая часть формулы (6) является кубом числа, правая ее часть не является кубом числа. Следовательно, формула (6) не является равенством, поэтому:
(7)
Таким образом, формула (2) не является равенством и, следовательно, теорема Ферма не имеет решения в целых числах для степени
.