shwedka писал(а):
2. Пишите новый фрагмент только после того, как предыдущий согласован.
yk2ru писал(а):
Или поправьте то сообщение, которое потом будет продублировано в сообщении, продолжающем доказательство.
Направляю откорректированную 1-ую часть сообщения, для согласования. Вроде бы все замечания учёл. А может что-нибудь понял не так?
Применение Бинома Ньютона для доказательства теоремы Ферма.
Дано:
![$Z_2=$\sqrt[]{X^2+Y^2}$ $ $Z_2=$\sqrt[]{X^2+Y^2}$ $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/2/b/82b0ad00df147931df647090abbd44a682.png)
(1a),
![$Z_3=$\sqrt[3]{X^3+Y^3}$ $ $Z_3=$\sqrt[3]{X^3+Y^3}$ $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/1/1/011e0ae01cea487088e5713f814bb82c82.png)
(1b), Требуется доказать:
Уравнение (1b) не имеет решений для натуральных чисел
![$ X, Y, Z_3 $ $ X, Y, Z_3 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/d/d/9ddab4b96343d146b5cb0ed08ee5fa6282.png)
,
при натуральном
![$ n=3 $ $ n=3 $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/7/6/476d3380da7665a121e5db3845fd36d282.png)
.
§1. Для доказательства рассмотрим Множество
![$ M=\{(X, Y) | X, Y \in\ N, X>Y \}$ $ M=\{(X, Y) | X, Y \in\ N, X>Y \}$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/6/2/162b06fb6314ad21a63b836056511bf582.png)
(2) . Разделим его на:
А. Системное Множество (СМ), в котором уравнение
В. Бессистемное Множество (БСМ), в котором уравнение
не имеет решения для одновременно натуральных чисел
![$ X, Y, Z_2 $ $ X, Y, Z_2 $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/f/c/bfc242278ad422bbb2b535912d85d15882.png)
. Для каждого элемента
![$ (X, Y) \in\ M $ $ (X, Y) \in\ M $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/6/6/966e3a56fba7dd530e900242555eb87482.png)
определяем последовательность:
1.
![$ Z (X, Y) =\{Z_2 (X,Y)\} $ $ Z (X, Y) =\{Z_2 (X,Y)\} $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/2/0/8204fafa7d979b4028cb24129e04a3de82.png)
, где
![$Z_2(X,Y) = $\sqrt[]{X^2+Y^2}$ $ $Z_2(X,Y) = $\sqrt[]{X^2+Y^2}$ $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/d/e/4de8b4f33f9bae504d4e19eb8ebf5d3c82.png)
(2a)
Вводим числовую последовательность
![$ X, Y, m_2=(Z_2-X) $ $ X, Y, m_2=(Z_2-X) $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/c/2/3c203d604886c6f02534b9b4b3141b1e82.png)
.
Отсюда:
![$ Z_2=(m_2+X) $ $ Z_2=(m_2+X) $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/5/7/c571cc5b286567710dba01e9cac813a282.png)
. (3a)
Из (2a) и (3a):
![$ (m_2+X)=$\sqrt[2]{X^2+Y^2}$ $ $ (m_2+X)=$\sqrt[2]{X^2+Y^2}$ $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/6/9/c697eec1bb9893aeb4998986f736101c82.png)
. (4a)
Возведя левую и правую части (4a) в степень
![$ 2 $ $ 2 $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/5/2/b52fbbaad3234af1a994ef482b40a08882.png)
, получаем уравнение:
![$ m_2^2+2*X*m_2-Y^2=0 $ $ m_2^2+2*X*m_2-Y^2=0 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/c/8/2c8ba86560285335f9bf6b35b398c40f82.png)
(5a)
Если пара
![$ (X, Y) $ $ (X, Y) $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/5/b/15bbea69f716be40fcef0b329dbbd32182.png)
принадлежит системному множеству, то это уравнение должно иметь целое решение
![$ m_2 $ $ m_2 $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/4/e/c4e639d744c6be3edd24316a073d178282.png)
, которое должно быть делителем числа
![$ Y^2 $ $ Y^2 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/3/4/9342f604431906ba5e94152ceb74910382.png)
. Запишем его в виде
![$ m_2=Y/k_2 $ $ m_2=Y/k_2 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/7/d/d7debb85ed40bfce99653fdc8f82882982.png)
, где
![$ k_2 $ $ k_2 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/4/d/e4db3baf45e33d56364302eba488efaf82.png)
- рациональное число.
Если пара
![$ (X, Y) $ $ (X, Y) $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/5/b/15bbea69f716be40fcef0b329dbbd32182.png)
принадлежит бессистемному множеству,
то, предположив, что корень
![$ m_2 $ $ m_2 $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/4/e/c4e639d744c6be3edd24316a073d178282.png)
уравнения (5a) иррационален, мы все равно запишем его в виде
![$ m_2=Y/k_2 $ $ m_2=Y/k_2 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/7/d/d7debb85ed40bfce99653fdc8f82882982.png)
, но число
![$ k_2 $ $ k_2 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/4/d/e4db3baf45e33d56364302eba488efaf82.png)
уже иррационально.
Далее, мы рассмотрим уравнение
![$Z_3= $\sqrt[3]{X^3+Y^3}$ $ $Z_3= $\sqrt[3]{X^3+Y^3}$ $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/6/e/a6e259f020f7a13982d4041399687f7382.png)
(2b). Положим
![$ m_3=(Z_3-X) $ $ m_3=(Z_3-X) $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/1/5/f159e9977896b26f346fe9ffd0a3868782.png)
.. После возведения в куб, получаем:
![$ m_3^3+3*X*m_3^2$+3*X^2*m_3-Y^3=0$ $ m_3^3+3*X*m_3^2$+3*X^2*m_3-Y^3=0$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/7/c/b7ca6b581860843bc1b79bf090147e2882.png)
(5b)
Мы ищем рациональные корни уравнения (5b)
(мы намерены доказать, что такого корня, в действительности, нет)
Поскольку это уравнение с целыми коэффициентами, то известно, что все рациональные корни являются целыми. Кроме того, они содержатся среди делителей свободного члена уравнения. То есть
![$ m_3 $ $ m_3 $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/4/2/342e298f537dacde920cbfefc0d7eb9882.png)
должно быть делителем числа
![$ Y^3 $ $ Y^3 $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/3/b/d3b02e0f506509e57cf9807c987c1a1682.png)
. Если, действительно, такой целый корень
![$ m_3 $ $ m_3 $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/4/2/342e298f537dacde920cbfefc0d7eb9882.png)
существует, то обозначим
![$ m_3=Y/k_3 $ $ m_3=Y/k_3 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/2/b/a2b99399d38cacc23ff0a47470246da682.png)
, где
![$ k_3$ $ k_3$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/1/6/6161e05793dbe26ac1443e67887e84bb82.png)
некоторое рациональное число.
Если уравнение (5а) не является уравнением с целыми коэффициентами, то число
![$ m_2 $ $ m_2 $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/4/e/c4e639d744c6be3edd24316a073d178282.png)
будем называть «возможным рациональным корнем» этого уравнения.
Если уравнение (5b) не является уравнением с целыми коэффициентами, то число
![$ m_3 $ $ m_3 $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/4/2/342e298f537dacde920cbfefc0d7eb9882.png)
будем называть “возможным рациональным корнем” этого уравнения.
Примечания:
1. В СМ и в БСМ:
1.1
![$ 0<m_2< Y $ $ 0<m_2< Y $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/5/5/8557f67f6ded7f985b9038e284c1f81882.png)
,
![$ 0<m_3< Y $ $ 0<m_3< Y $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/2/1/d21b85660cac7e5a516c5ba89134e1f882.png)
.
1.2. Для выполнения условия
![$ X>Y $ $ X>Y $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/5/5/1557bc42b69f69ca813419d05ad05f0e82.png)
,
![$ k_2 $ $ k_2 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/4/d/e4db3baf45e33d56364302eba488efaf82.png)
должeн быть:
![$ k_2>1/($\sqrt[]{2}$ - 1)$ $ k_2>1/($\sqrt[]{2}$ - 1)$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/a/4/9a4de3f3c84dc6ed3090a36fa57358ea82.png)
.
1.3. Для выполнения условия
![$ X>Y $ $ X>Y $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/5/5/1557bc42b69f69ca813419d05ad05f0e82.png)
,
![$ k_3 $ $ k_3 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/d/1/ad12852e1beaefaedf910b6367a4064082.png)
должeн быть:
![$ k_3>1/($\sqrt[3]{2}$ - 1)$ $ k_3>1/($\sqrt[3]{2}$ - 1)$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/b/7/bb7e42da9b0c4b56c74fce73c7c3a53482.png)
.