shwedka писал(а):
Семен
Вы продолжаете употреблять слова 'промежуток между множествами.' В математике такого понятия нет. Если Вы хотите далее его применять, необходимо его определить так, чтобы все одинаково эти слова могли понять. Иначе никакого движения дальше не будет.
В ниже прилагаемом варианте учёл Ваше замечание. Убрал из текста «промежуток между множествами.» Спасибо!
yk2ru писал(а):
shwedka вам раньше писала про

, в связи с определениями множеств, смотрите на страницах темы. Лучше действительно убрать, чтобы не заморачиваться, и исчезнет ошибка. Как обойтись без определения интервалов и промежутков множеств, я высказался уже, воспользуйтесь советом.
В ниже прилагаемом варианте учёл Ваши замечания: Убрал из текста

и определение интервалов и промежутков множеств. Спасибо!
-1-
1-ый вариант.
Применение Бинома Ньютона для доказательства теоремы Ферма.
Дано:
![$Z=$\sqrt[]{X^2+Y^2}$ $ $Z=$\sqrt[]{X^2+Y^2}$ $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/7/6/8764f3e2451ea4352ca481563e312bbf82.png)
(1a),
![$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

.
§1. Для доказательства рассмотрим Множество

(2) .
Определим число
![$Z=$\sqrt[]{X^2+Y^2}$ $ $Z=$\sqrt[]{X^2+Y^2}$ $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/7/6/8764f3e2451ea4352ca481563e312bbf82.png)
(2а)
Множество S объединяет:
А. Системное Множество (СМ)
В. Бессистемное Множество (БСМ)

.
Oпределяем число

.
Отсюда:

. (3a)
Из (2a) и (3a):
![$ (M+X)=$\sqrt[]{X^2+Y^2}$ $ $ (M+X)=$\sqrt[]{X^2+Y^2}$ $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/5/1/1517a47404fce7875a69ce011e1dd21082.png)
. (4a)
Возведя левую и правую части (4a) в степень

, получаем уравнение:

(5a).
Если пара

принадлежит системному множеству, то это уравнение должно иметь натуральное решение

, которое должно быть делителем числа

. Запишем его в виде

,
где

- рациональное число.
-2-
Если пара

принадлежит бессистемному множеству,
то, предположив, что корень

уравнения (5a) иррационален, мы все равно запишем его в виде

, но число

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

. После возведения в куб, получаем:

(5b)
Мы ищем рациональные корни уравнения (5b)
(мы намерены доказать, что такого корня, в действительности, нет)
Поскольку это уравнение с натуральными коэффициентами, то известно, что все рациональные корни являются натуральными. Кроме того, они содержатся среди делителей свободного члена уравнения. То есть

должно быть делителем числа

. Если, действительно, такой натуральный корень

существует, то обозначим

, где

некоторое рациональное число.
Примечания:
В множестве S:
1.

,

.
2. Для выполнения условия

, должнo быть:
![$ 1/($\sqrt[]{2}$ - 1) \le k $ $ 1/($\sqrt[]{2}$ - 1) \le k $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/b/9/cb9378f500ae62e9182bcc619c91381882.png)
,
![$ 1/($\sqrt[3]{2}$ - 1) \le k_3 $ $ 1/($\sqrt[3]{2}$ - 1) \le k_3 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/6/b/66be444280eca24f31d922ccacb0624a82.png)
.
§2 Для

, определим:

,
![$ z=z(k)= $\sqrt[]{x^2+y^2}$ =k^2+1 $ $ z=z(k)= $\sqrt[]{x^2+y^2}$ =k^2+1 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/1/3/a13aa92b89757833844b8f6395269ace82.png)
(2.1), где

определено в §1.
Будем называть пару

базой для пары

. В множестве S:
1.

.
2.

.
3. Для выполнения условия

, должнo быть:
-3-
![$ 1/($\sqrt[]{2}$ - 1) \le k $ $ 1/($\sqrt[]{2}$ - 1) \le k $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/b/9/cb9378f500ae62e9182bcc619c91381882.png)
,
![$ 1/($\sqrt[3]{2}$ - 1) \le k_3 $ $ 1/($\sqrt[3]{2}$ - 1) \le k_3 $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/6/b/66be444280eca24f31d922ccacb0624a82.png)
.
Все пары с одним и тем же

, то есть с одной и той же базой, будем называть
подобными. Bсе вместе они образуют БЛОК ПОДОБНЫХ пар, в котором

,

,…,

остаются базовыми.
При заданном

, множество элементов, составленных из базовoй пары

, будем называть «множество базовый ряд (БР)» и обозначать через

, множество

. Это множество (БР) состоит из элементов

, построенных по фиксированному k, и из чисел m=2, h=1, не зависящих от k.
B БР:
![$z=$\sqrt[]{x^2+y^2}$ $ $z=$\sqrt[]{x^2+y^2}$ $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/c/8/bc833213fb7b5b661754a2226d38b95882.png)
,
![$z_3=$\sqrt[3]{x^3+y^3}$ $ $z_3=$\sqrt[3]{x^3+y^3}$ $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/1/6/01663e5eff324a6529c7673dd39c390882.png)
.
При заданных

и

, множество элементов, составленных из подобных пар

, будем называть «множество подобный ряд (ПР)» и обозначать через

, множество

, где все элёменты определены выше, а

- наибольшее натуральное число, меньшее

.
B ПР:
![$Z=$\sqrt[]{X^2+Y^2}$ $ $Z=$\sqrt[]{X^2+Y^2}$ $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/7/6/8764f3e2451ea4352ca481563e312bbf82.png)
,
![$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)
. Подмножество

и подмножество

– это
подмножества множества, которое будем называть «блок подобных рядов» (БПР)
Отметим, что число

равно 2 для любого

, то есть для любой базы.

,

,

,

,

,

.

,

,

.

– действительное число.
§3. Рассмотрим подобную пару (Y=X) .
Чтобы отличать буквенные символы при

, добавим к принятым символам, для пары

, индекс

. При

, все пары, независимо рациональные они или иррациональные, являются подобными парами. Bсе вместе они образуют только один БЛОК ПОДОБНЫХ пар. Все эти подобные пары с одним

, то есть с одной и той же базой.
-4-
Это
![$ k^= =1/($\sqrt[]{2}$ - 1)=2.414… $ $ k^= =1/($\sqrt[]{2}$ - 1)=2.414… $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/f/9/9f92134642be5b20ae1d5f32becfbd3382.png)
- фиксированное, не меняющееся иррациональние число, единное для всех базовых пар

и подобных пар

, где

.
Базовая пара этого БЛОКа:

– иррациональные числа. В

:

,

,

– иррациональнoе числo,

,

.

.
Примечания: 1. Все цифровые значения, указанные в §3, - фиксированные, не меняющиеся иррациональные числa.
2.

/

=

/

=
![$ ($\sqrt[]{2}$ - 1) $ $ ($\sqrt[]{2}$ - 1) $](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/2/9/2294eb567681cbc9326774afe50bb77882.png)
/
![$ ($\sqrt[3]{2}$ - 1) $ $ ($\sqrt[3]{2}$ - 1) $](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/f/f/5ffea1fbbd6d3f17f6a7edad5b13fe5f82.png)

.
3. В

, кроме

, есть ещё одно натуральное число,

.

.
Посмотрим, как изменяется

,

и

, в зависимости от изменения

.
1. При

– натуральное число:

,

,

. Т.к.

, то

. Уже при

,

.

.
2. При

- натуральное число:

,

,

. Здесь

, по сравнению с

, определенным в п.1, увеличилось на:

. В то же время

увеличилось на:

. Т.е. разница между

и

, при возрастании

, увеличилась.
-5-
3. При

. Здесь:

- натуральное число,

- иррациональное число, при котором

- натуральные числа. Тогда:

,

. Для

- наибольшее натуральное число, меньшее

, возможны два варианта:
1-ый вариант: При

,

.
Тогда:

.
Здесь, при

,
2-oй вариант: При

,

.
Тогда:

.
Здесь, при

,

.
Поскольку в уравнении (5b) коэффициенты являются натуральными числами, то и все рациональные корни должны быть натуральными числами.
А в 1-ом и во 2-ом вариантах

не может быть натуральным числом.
Значит

не может быть рациональным корнeм в множестве

.
Значит,

– иррациональное число. А т.к.

, то

– иррациональное число.
§4. Проверим предположение, что

– иррациональное число, при

. Здесь

- натуральнoе числo в подобном ряду.
Сначала докажем, что при

, отношение

БОЛЬШЕ, чем фиксированное, не меняющееся отношение

, равное

.
Выше определено, что

.
Приняв,

, получим:
![$ ($\sqrt[]{1+g^2}$ - 1)/ ($\sqrt[3]{1+g^3}$ - 1) $ $ ($\sqrt[]{1+g^2}$ - 1)/ ($\sqrt[3]{1+g^3}$ - 1) $](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/9/3/893054a657ddcaae772f736ee473d0f182.png)
.
-6-
При

,

.
При

,

.
При

,

.
Т.к. в доказательстве принято, что

, то

.
Поэтому
T. к.

,

, a

,

, то можно сделать вывод, что при одном и том же

(имеется в виду, что

),

>

.
Причём, число

будет больше числа

. При увеличении чисeл

число

и число

уменьшаются.
Учитывая вышеизложенное, сравнивая показатели при

с аналогичными показателями при

, приходим к выводу, что

и

– иррациональные числа, как в БСМ, так и в СМ. В связи с этим:

и

– иррациональные числа, при

– натуральныx числax, как в БСМ, так и в СМ.