TOTAL писал(а):
Не ссылайтесь на свои другие посты
Рассматривать будем совместно для n =2 и n =5.
Дано:
![$Z^2 =X^2 +Y^2 (1), Z^5 =X^5 +Y^5 (1a) $ $Z^2 =X^2 +Y^2 (1), Z^5 =X^5 +Y^5 (1a) $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/4/1/c4139760a927b7ca58bee373aaad26c582.png)
,
![$ X, Y $ $ X, Y $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/3/5/035975340d1450c870c1da907651253f82.png)
– натуральные числа.
Требуется доказать:
![$Z_5 =$\sqrt[5]{X^5+Y^5}$ $ $Z_5 =$\sqrt[5]{X^5+Y^5}$ $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/d/2/bd2cf3a835864f4943cb86375b4b2ec182.png)
не может быть целым положительным числом.
Доказательство:
Принимаем при доказательстве:
![$ X > Y$ $ X > Y$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/e/0/fe00bdb1dfbe38342d83e43ee5ba34e582.png)
. Из (1) и (1а):
![$Z_2 =$\sqrt[]{X^2+Y^2}$ (2), Z_5 =$\sqrt[5]{X^5+Y^5}$ $ $Z_2 =$\sqrt[]{X^2+Y^2}$ (2), Z_5 =$\sqrt[5]{X^5+Y^5}$ $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/4/8/84854eff4c2ad29ddcf50396cf4a11be82.png)
(2a).
Обозначим разницу, между
![$ Z_2 $ $ Z_2 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/1/2/5124e69e2c3fe92b829a2d46d133e1af82.png)
и
![$ X $ $ X $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/e/2/fe254f895b9dd3786499573e2ce0f57c82.png)
, символом
![$m_2$ $m_2$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/9/a/d9ad343d20544ab9321998ec5d49eba382.png)
. Тогда:
![$ (Z_2 - X)=m_2 $ $ (Z_2 - X)=m_2 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/f/d/afd88d32f4004f0543848bdc90190b8f82.png)
(3).
Обозначим разницу, между
![$ Z_5 $ $ Z_5 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/3/4/e34ae7b35253af8dcaed0ba1af31d76382.png)
и
![$ X $ $ X $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/e/2/fe254f895b9dd3786499573e2ce0f57c82.png)
, символом
![$m_5$ $m_5$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/a/c/1ac1a698724a930d5c94e09960e007da82.png)
. Тогда:
![$ (Z_5 - X)=m_5 $ $ (Z_5 - X)=m_5 $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/3/b/b3bc71a46080fd928c2c4f5112f0cef082.png)
(3a).
Тогда:
![$ Z_2 = (m_2 + X ) (4), a Z_5 = (m_5 + X ) $ $ Z_2 = (m_2 + X ) (4), a Z_5 = (m_5 + X ) $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/7/9/8793d79e0aebf432c093939a4347eab882.png)
(4a)
T.e.:
![$(m_2 + X)= $\sqrt[]{X^2+Y^2}$ (5), a
(m_5+X)=$\sqrt[5]{X^5+Y^5}$$ $(m_2 + X)= $\sqrt[]{X^2+Y^2}$ (5), a
(m_5+X)=$\sqrt[5]{X^5+Y^5}$$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/2/3/1237e88e0033631ca18492915500573782.png)
( 5a).
Возведя левую и правую части ур-ния (5) в квадрат, получим уравнение:
![$ m_2^2+2*X*m_2 $ - Y^2= 0 $ $ m_2^2+2*X*m_2 $ - Y^2= 0 $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/7/f/07f7889f212030916861199642d3358c82.png)
(6).
Возведя левую и правую части ур-ния (5а) в 5-ую степень, получим уравнение:
![$ m_5^5+5*X*m_5^4+10*X^2*m_5^3+10*X^3*m_5^2+5*X^4*m_5-Y^5=0 $ $ m_5^5+5*X*m_5^4+10*X^2*m_5^3+10*X^3*m_5^2+5*X^4*m_5-Y^5=0 $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/b/e/bbe9255094b6620a1677a6cf1dd25b7282.png)
(6a). Предположим, что в (6)
![$ Z_2$ $ Z_2$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/f/5/3f5f1cd8b6c1daf8e489242f40d20a6a82.png)
- натуральное число. Тогда и
![$m_2$ $m_2$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/9/a/d9ad343d20544ab9321998ec5d49eba382.png)
будет натуральным числом. При этом,
![$1<=m_2<Y$ $1<=m_2<Y$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/6/8/6689f4fd4d1637dbcbae528cdd9c154d82.png)
.
Предположим, что и в (6а)
![$ Z_5$ $ Z_5$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/3/8/238d2ceaf0e1e4fea02688b97608840f82.png)
- натуральное число. Тогда и
![$m_5$ $m_5$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/a/c/1ac1a698724a930d5c94e09960e007da82.png)
будет натуральным числом. При этом,
![$1<=m_5<Y$ $1<=m_5<Y$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/e/e/5ee91b8c40a6c10475eadfa773d5198282.png)
.
Найдём возможные рациональные корни: для (6) - это:
![$ Y/k_2$ $ Y/k_2$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/3/2/732f0503901f237af3df4dad0db7f0b082.png)
,
а (6а) - это:
![$ Y/k_5$ $ Y/k_5$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/b/8/4b8731a444ca79812f370f36b471a6d382.png)
. Проверим предположение о том, что
![$ m_2=Y/k_2 $ $ m_2=Y/k_2 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/7/d/d7debb85ed40bfce99653fdc8f82882982.png)
(7) и
![$ m_5=Y/k_5 $ $ m_5=Y/k_5 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/6/7/a676117a29fa6256b4e08ffe8ae997fe82.png)
(7а) могут быть натуральными числами. Предварительно отметим:
![$ m_2*k_2=m_5*k_5, m_2>m_5, k_2<k_5 $ $ m_2*k_2=m_5*k_5, m_2>m_5, k_2<k_5 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/4/d/94ddb31b0d9eeea7559230ca58b0b87582.png)
.
![$ k_2>1/( $\sqrt[]{2}$-1), a k_5>1/($\sqrt[5]{2}$-1) $ $ k_2>1/( $\sqrt[]{2}$-1), a k_5>1/($\sqrt[5]{2}$-1) $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/d/1/cd11b01ac6bd1265c67fbc7d45caf5ab82.png)
, т.к. в противном случае X<Y. Из вышеизложенного видно: в (6) и в (6а) X и Y - одни и те же натуральные числа. Поэтому
![$Z_2 =$\sqrt[]{X^2+Y^2}$ $ $Z_2 =$\sqrt[]{X^2+Y^2}$ $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/3/c/23c19c2f27b4f45cc80e9290fb53e21582.png)
(2) и
![$ Z_5 =$\sqrt[5]{X^5+Y^5}$ $ $ Z_5 =$\sqrt[5]{X^5+Y^5}$ $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/b/c/1bc0655f3ffb4d33b3517e992a777fe882.png)
(2a) являются элементами одного Подмножества.Эти элементы отличаются друг от друга только показателями степени.
Теперь приступим к раздельному рассмотрению ур-ния (6) и ур-ния (6а).
Сначала рассмотрим уравнение
![$ m_2^2+2*X*m_2 $-Y^2=0 $ $ m_2^2+2*X*m_2 $-Y^2=0 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/0/0/200a3d77abd8e8b926caba53e977d7fe82.png)
(6):
Проверим на рациональность корень
![$ Y/ k_2 $ $ Y/ k_2 $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/8/3/783c3bcdfe49071a631902a5c3b6eec682.png)
, подставив его вместо
![$ m_2 $ $ m_2 $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/4/e/c4e639d744c6be3edd24316a073d178282.png)
в уравнение (6).
Получим:
![$ 2* k_2* X - Y*( k_2^2 -1)= 0 $ $ 2* k_2* X - Y*( k_2^2 -1)= 0 $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/f/2/cf2f282c4eceb0b6762bc89f9bb969d382.png)
(8)
Перенеся число
![$ Y*( k_2^2 -1) $ $ Y*( k_2^2 -1) $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/0/d/90dff4a38fc3117da05d636795eab87e82.png)
в правую сторону уравнения (8), получим:
![$ 2* k_2*X=Y*( k_2^2 -1) $ $ 2* k_2*X=Y*( k_2^2 -1) $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/3/c/83c4ccc6ed2ebf0f1127b8bc266d80d282.png)
(9)
Составим пропорцию:
![$ X/Y= ( k_2^2 -1)/ 2* k_2 $ $ X/Y= ( k_2^2 -1)/ 2* k_2 $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/3/5/b351f7b222c5fd65ae432181b79ea76182.png)
(10)
Как один из вариантов уравнения (10), принимаем:
![$ X=(k_2^2 -1) $ $ X=(k_2^2 -1) $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/a/3/ba32e093f6ba7571677d763868066ca582.png)
(11)
![$ Y= 2* k_2 $ $ Y= 2* k_2 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/b/7/9b701dcb234e06e027811baf93a0f6af82.png)
(12)
При дальнейших расчётах, этот вариант будем называть– Базовым рядом. Базовым рядом названо Подмножество, состоящее из элементов
![$ Z_1, Z_2, Z_3, Z_4, Z_5,..., Z_(n-1), Z_n $ $ Z_1, Z_2, Z_3, Z_4, Z_5,..., Z_(n-1), Z_n $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/5/b/c5bd4e06eee69cedfc5b9149cc2608a882.png)
.. При этом, X и Y во всех элементах имеют одно и тоже численное значение и определяются по ур-ниям БР, {см. (11) и (12)}. B БР
![$ k_2 $ $ k_2 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/9/3/9938c256ea23fd180a7f898a5c9308c982.png)
– натуральное число, т.к. в противном случае, X будет дробным числом.
Для проверки рациональности корня
![$ Y/k_2 $ $ Y/k_2 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/e/7/2e73c0f748b1ac81b537dcd62303267d82.png)
, подставим (11) и (12) в уравнение (2). Получим:
![$Z_2=( k_2^2 + 1) $ $Z_2=( k_2^2 + 1) $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/8/f/78ff58c7a3a7a9e96ce5011bfea2bf0782.png)
(13).
Здесь
![$ Z_2 $ $ Z_2 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/1/2/5124e69e2c3fe92b829a2d46d133e1af82.png)
– натуральное число. Полученный результат доказывает, что, в БР, при натуральном корне
![$ m_2=Y/k_2 $ $ m_2=Y/k_2 $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/6/8/c68ba7a09c7916353e83fa3bd72b10f682.png)
, число
![$ Z_2 $ $ Z_2 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/1/2/5124e69e2c3fe92b829a2d46d133e1af82.png)
является натуральным числом уравнения (2).
Теперь определим
![$ m_2$ $ m_2$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/5/6/4565919776867d901958c7a47a83fd0282.png)
для Базового ряда:
![$ m_2=(Z_2-X )=( k_2^2+1) - ( k_2^2-1)=2 $ $ m_2=(Z_2-X )=( k_2^2+1) - ( k_2^2-1)=2 $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/4/8/048fe7bacc4f9cc24e556fb4b7de801a82.png)
. Т.е., в Базовом ряду,
всегда:
![$ m_2=2 $ $ m_2=2 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/6/1/e61dcbde68b0568feea989e25003936282.png)
(13)
Вернёмся к уравнению (9). Из этого уравнения определяем:
![$ Y=2*k_2* X /( k_2^2 -1) $ $ Y=2*k_2* X /( k_2^2 -1) $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/e/7/ce7334c874ad82e81e3653bd1b8fcd3c82.png)
(14)
В БР это уравнение показывает взаимную зависимость натуральных значений,
![$ X, Y $ $ X, Y $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/5/b/e5b548e3f29ae51194b1843921cf2e3382.png)
и
![$ Z_2 $ $ Z_2 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/1/2/5124e69e2c3fe92b829a2d46d133e1af82.png)
от натурального числа
![$ k_2 $ $ k_2 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/9/3/9938c256ea23fd180a7f898a5c9308c982.png)
, при натуральном корне
![$ m_2=Y/k_2 $ $ m_2=Y/k_2 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/7/d/d7debb85ed40bfce99653fdc8f82882982.png)
. Это вариант, в котором, при натуральных
![$ X $ $ X $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/7/c/27ce9f7b6a4a87e7f83604148013717282.png)
и
![$ Y $ $ Y $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/e/3/4e34b27c096d6d88dd0c829aa0f27dd682.png)
, соответствующем натуральном корне
![$ m_2=Y/k_2 $ $ m_2=Y/k_2 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/7/d/d7debb85ed40bfce99653fdc8f82882982.png)
и показателе степени
![$ n=2$ $ n=2$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/8/c/d8cb3efc925b97c7d0549953b048386982.png)
,
![$ Z_2 $ $ Z_2 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/6/d/26d0b6c947e054cc8b8818afc854053b82.png)
будет натуральным числом.
Уравнение (14) открывает возможность определять все натуральные и рациональные (дробные) значения
![$ Z_2 $ $ Z_2 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/1/2/5124e69e2c3fe92b829a2d46d133e1af82.png)
в уравнении
![$ Z_2=$\sqrt{X^2+Y^2}$ $ $ Z_2=$\sqrt{X^2+Y^2}$ $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/2/5/9256014abf2ab57d2d3575a9e8aa50c182.png)
, в зависимости от численного значения (рационального)
![$ k_2 $ $ k_2 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/4/d/e4db3baf45e33d56364302eba488efaf82.png)
, равного
![$ Y/ m_2 $ $ Y/ m_2 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/5/d/15d1fcaa0a8b4227c0e15a3f5f2fa86882.png)
. В этом случае в Базовом ряду, всегда:
![$ m_2=(Y/k_2)=2, X=( k_2^2 -1), Y=2*k_2, Z_2=( k_2^2 + 1) $ $ m_2=(Y/k_2)=2, X=( k_2^2 -1), Y=2*k_2, Z_2=( k_2^2 + 1) $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/8/e/f8ee842fe0ca342da4e35eda830c061582.png)
.
Для определения натуральных
![$X $ $X $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/e/5/ce53dbc2b699f78bde26b1dea68dd7a082.png)
и
![$ Y $ $ Y $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/8/a/58af5517e6062d6bb6d4b4a2edd3a92782.png)
в БР назначают натуральное число
![$ k_2>= 3 $ $ k_2>= 3 $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/e/8/8e866c4e6e39a9ba9cc5d7614c52c66f82.png)
, затем находят, для Базового ряда,
![$ X =( k_2^2 -1), Y=2*k_2, Z_2=( k_2^2 +1) $ $ X =( k_2^2 -1), Y=2*k_2, Z_2=( k_2^2 +1) $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/c/a/1ca81d1a87a49198d89a15a785c6e21382.png)
. В Базовый ряд входят
![$ Z_1, Z_2, Z_3, Z_4, Z_5,..., Z_(n-1), Z_n $ $ Z_1, Z_2, Z_3, Z_4, Z_5,..., Z_(n-1), Z_n $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/5/b/c5bd4e06eee69cedfc5b9149cc2608a882.png)
.
Необходимо подчеркнуть, что в Базовом ряду, всегда,
![$ Z_2= (X+2) $ $ Z_2= (X+2) $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/2/8/8289cc190b7cb8b5746eec5e534f848882.png)
. Это можно использовать для быстрого нахождения
![$ Z_2 $ $ Z_2 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/6/d/26d0b6c947e054cc8b8818afc854053b82.png)
.
Примечание: В БР, при рациональном (дробном) значении
![$ k_2: X, Y, Z_2$ $ k_2: X, Y, Z_2$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/7/5/175e4bb2268ef6eee682a0c32b61c32f82.png)
всегда, будут рациональными числами. В БР все рац. корни являются рациональными корнями уравнения (2), при условии, что
![$ Y>k_2>1/( $\sqrt[]{2}$-1) $ $ Y>k_2>1/( $\sqrt[]{2}$-1) $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/2/a/82a1fccea3df0e6b820d70ebde632b3082.png)
, Теперь проверим: «Может ли
![$ Z_5 $ $ Z_5 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/d/c/6dc66b170d97c585be18c311ea7dfffb82.png)
быть натуральным числом в уравнении
![$ Z_5 =$\sqrt[5]{X^5+Y^5}$ $ $ Z_5 =$\sqrt[5]{X^5+Y^5}$ $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/b/c/1bc0655f3ffb4d33b3517e992a777fe882.png)
(2a)?» Определим в БР численное значение
![$ X, Y, $ $ X, Y, $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/7/f/67f142cf79f910f62a6631560ca6af9b82.png)
по ур-ниям Базового ряда:
![$ X =( k_2^2 -1), Y=2*k_2 $ $ X =( k_2^2 -1), Y=2*k_2 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/5/c/55c8c619973644b95889a070cfed495382.png)
, подставив в них минимальное натуральное численное значение
![$ k_2=3 $ $ k_2=3 $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/4/5/b45d7a348c20dcb5352dda6aa42319b182.png)
. Получим: X=8, Y=6.
Примем, что
![$ m_5=1 $ $ m_5=1 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/c/4/1c469532d80ce864b10449e163698e4782.png)
, т. к. в БР
![$m_2 =2 $ $m_2 =2 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/4/4/a44e5adc201f6c23cb446702a5ebc10e82.png)
. Оставив в уравнении (6а) только наибольший, положительный элемент и всю отрицательную часть получим:
![$ 5*X^4*m_5-Y^5=0 $ $ 5*X^4*m_5-Y^5=0 $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/5/7/757aa3e8181cecf6c7666978d72a19b982.png)
(6b). Подставив в (6b): X=8, Y=6,
![$ m_5=1 $ $ m_5=1 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/c/4/1c469532d80ce864b10449e163698e4782.png)
, имеем:
20480-7776=12704. А это значит, что уравнение (6b) - ложно.
Т. е.
![$ m_5 $ $ m_5 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/9/2/292599b4f6dd4b2c62a1ed9ee5a1f3c682.png)
, при
![$ k_2=3 $ $ k_2=3 $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/4/5/b45d7a348c20dcb5352dda6aa42319b182.png)
, не может быть натуральным числом в БР. А значит и
![$ Z_5 $ $ Z_5 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/d/c/6dc66b170d97c585be18c311ea7dfffb82.png)
не может быть натуральным числом в БР. В БР, при подстановке в (6а) или в (6b)
![$ m_5=1 $ $ m_5=1 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/c/4/1c469532d80ce864b10449e163698e4782.png)
и
![$ k_2=4, k_2=5 $ $ k_2=4, k_2=5 $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/5/8/b5821120bb07ef5e5b4919557288f0d582.png)
и т.д., разница между положительной и отрицательной частями этих уравнений возрастает.
Это доказательство неполно, т.k. касается только Подмножества, названного Базовым рядом. Поэтому, после ознакомления с этим док-вом, надо еще рассмотреть как будут вести себя элементы
![$ Z_2_p_r, Z_5_p_r $ $ Z_2_p_r, Z_5_p_r $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/8/2/1825b57d3ac93ae71378a9927748e3c882.png)
в Подмножествax, названныx подобными рядами. В этом доказательстве я не показал, как находил рац корни
![$ m_2=Y/k_2 $ $ m_2=Y/k_2 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/7/d/d7debb85ed40bfce99653fdc8f82882982.png)
и
![$ m_5=Y/k_5 $ $ m_5=Y/k_5 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/6/7/a676117a29fa6256b4e08ffe8ae997fe82.png)
. Если необходимо, то сообщу.