"Мечты, мечты, где ваша сладость".
Доказательство БТФ через единичный контрольный модуль
Необходимо доказать, что для любого натурального
![$n>2$ $n>2$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/a/9/2a9dfa29692859379213db21d3f8a1f482.png)
уравнение
![$a^3+b^3=c^3$ $a^3+b^3=c^3$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/d/6/fd6fba75527b1203b6cc0aabd04dc1be82.png)
; (А)
не имеет натуральных решений
![$a$ $a$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/4/b/44bc9d542a92714cac84e01cbbb7fd6182.png)
,
![$b$ $b$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/b/d/4bdc8d9bcfb35e1c9bfb51fc69687dfc82.png)
и
![$c$ $c$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/e/1/3e18a4a28fdee1744e5e3f79d13b9ff682.png)
.
Предположим, что равенство (А) при
![$n=3$ $n=3$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/a/6/aa6905d780872f0007f642420d7a2d9c82.png)
истинно.
Вводим обозначения:
![$a=a_i*a_x$ $a=a_i*a_x$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/b/a/0baf5cb84f3806833a671e9f48d9fa8482.png)
(1)
![$b=b_i*b_x$ $b=b_i*b_x$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/c/9/cc98422888c76e1336a1efbbf699874982.png)
(2)
![$c=c_i*c_x$ $c=c_i*c_x$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/c/8/4c844d58fd678267b56bf92649b589ea82.png)
(3),
где все сомножители взаимно простые.
![$c-a=D_b=b_i^3/3$ $c-a=D_b=b_i^3/3$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/3/7/f37dfd3aff14d0e85cf5c3dd100f28fe82.png)
; (4)
![$c-b=D_a=a_i^3$ $c-b=D_a=a_i^3$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/d/9/4d945e904816df3a764215045359fc8382.png)
; (5)
![$a+b=D_c=c_i^3$ $a+b=D_c=c_i^3$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/f/a/1fa6711361efe957428da809dafa4eaa82.png)
; (6)
![$k=a+b-c=a_i*b_i*c_i$ $k=a+b-c=a_i*b_i*c_i$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/e/2/7e2b11a4b3a6c5eee840ef3ed2f777f882.png)
; (7)
![$k^3=3*D_a*D_b*D_c$ $k^3=3*D_a*D_b*D_c$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/e/8/1e82f9298c1b12dee6b21714e77aa82582.png)
; (8)
![$Q_{2a}=[(2a)^3-2a]/6$ $Q_{2a}=[(2a)^3-2a]/6$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/8/e/b8e2f52b0cd89c80062b3bcc406d83ae82.png)
; (9)
Формализованное выражение (8) дано для рассмотрения уравнения (А) при
![$n=3$ $n=3$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/a/6/aa6905d780872f0007f642420d7a2d9c82.png)
.
Доказательство основано на закономерности:
![$Q_{2a}=[(2*a)^3-2a]/6=[1^2+3^2+5^2+…+(2a-1)^2]$ $Q_{2a}=[(2*a)^3-2a]/6=[1^2+3^2+5^2+…+(2a-1)^2]$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/3/6/436dd44781873836680f13592a7213d282.png)
; (A-1)
И.Н.Бронштейн, К.А.Семендяев. Справочник по математике. Для инженеров и учащихся ВТУЗов. "Тойбнер", Лейпциг, 1979. "Наука", Москва, 1980.
На основании решета для БТФ установлено (см. тему «Коротенькое доказательство БТФ» -следующий пост после того. на который ссылка
post251728.html#p251728 ),
что для того, чтобы опровержение БТФ стало возможно, необходимо, чтобы одно из оснований содержало сомножитель
![$7$ $7$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/7/a/b7afe912ac7ed280f96e7cfb0f35a02782.png)
. Поэтому и величина
![$D_{2b}$ $D_{2b}$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/7/7/d770eb685846e0f5c8f61ad4cb83c1cc82.png)
(10.1) и разность
![$Q_{2c}-Q_{2a}$ $Q_{2c}-Q_{2a}$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/2/c/f2cdaac409c08a4e641f7f725a23843282.png)
(10.2) должны содержать сомножитель
![$7$ $7$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/7/a/b7afe912ac7ed280f96e7cfb0f35a02782.png)
, равный одному из контрольных модулей.
Также можно утверждать, что сумма набора слагаемых, содержащих сомножители 8 (восемь), содержит сомножитель
![$7$ $7$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/7/a/b7afe912ac7ed280f96e7cfb0f35a02782.png)
.
Задаёмся условием, что основания
![$c$ $c$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/e/1/3e18a4a28fdee1744e5e3f79d13b9ff682.png)
и
![$a$ $a$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/4/b/44bc9d542a92714cac84e01cbbb7fd6182.png)
принадлежат к одному классу вычетов по
![$mod 7$ $mod 7$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/9/c/f9c1e9c26e7b2950577d88fbd05b983982.png)
.
Поэтому и величина
![$D_{2b}$ $D_{2b}$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/7/7/d770eb685846e0f5c8f61ad4cb83c1cc82.png)
(10.1) и разность
![$Q_{2c}-Q_{2a}$ $Q_{2c}-Q_{2a}$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/2/c/f2cdaac409c08a4e641f7f725a23843282.png)
(10.2) должны содержать сомножитель
![$7$ $7$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/7/a/b7afe912ac7ed280f96e7cfb0f35a02782.png)
.
Числовой ряд точных квадратов можно представить как:
Таблица 1.
![$\begin{array}{||c | c | c |c |c |c |} \hline 1^2 & 3^2 & 5^2&7^2 \\ \hline 1 & 1 & 1& 1\\ \hline 0 & 8*1 & 8*2&8*3\\ \hline 1 & 9 &25&49\\ \hline 1 & 1*8 &3*8&6*8\\ \hline \end{array}$ $\begin{array}{||c | c | c |c |c |c |} \hline 1^2 & 3^2 & 5^2&7^2 \\ \hline 1 & 1 & 1& 1\\ \hline 0 & 8*1 & 8*2&8*3\\ \hline 1 & 9 &25&49\\ \hline 1 & 1*8 &3*8&6*8\\ \hline \end{array}$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/6/7/76738cd49032d2607473dccad6947bb682.png)
,
В таблице 1 первая строка – рассчитываемое выражение;
Вторая строка – первое слагаемое при определении результата;
Пятая строка – второе слагаемое при определении результата.
То есть, каждый точный квадрат с нечётным основанием можно представить как:
Это надо переделать.
![$m^2=1+8*[(m-1)/2!]$ $m^2=1+8*[(m-1)/2!]$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/d/1/7d1e8306dd426134f62a373949a0369382.png)
; (11.1)
При этом, при удвоении основания, сумма единиц в выражении
![$Q_{2a}$ $Q_{2a}$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/8/e/88ed7fd835bbd5ac934a458aededa23a82.png)
всегда равна
![$1/2$ $1/2$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/5/d/d5d5564ce0bb9999695f32da6ba7af4282.png)
рассматриваемого основания.
Что представляет при этом разность (10.2)?
Количество единиц в разности (10.2) равно, соответственно, величине
![$D_b$ $D_b$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/d/5/0d5ce8da65a8a577ce02c1c18adb8bb982.png)
.
Для того, чтобы привести разность
![$[6*(Q_{2c}-Q_{2a})+2*D_b]$ $[6*(Q_{2c}-Q_{2a})+2*D_b]$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/d/7/7d7bb7aae30b372586292665e4d04a8082.png)
; (12.1)
к виду
![$6*Q_{2b}+2*b$ $6*Q_{2b}+2*b$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/c/e/ace9a640efab6766f75de004abc9f89b82.png)
; (12.2)
Необходимо вычесть из суммы произведений, содержащих сомножитель 8 (восемь), величину
![$2k/6+k$ $2k/6+k$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/6/2/66227ddd8a8db9f3eceb5d6df1c78b0d82.png)
(12.3)
Первое слагаемое необходимо для конструирования величины
![$2b$ $2b$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/9/6/b96b0a2173b13df8cb9007a9a984a9f982.png)
.
Второе слагаемое необходимо для конструирования величины
![$b$ $b$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/b/d/4bdc8d9bcfb35e1c9bfb51fc69687dfc82.png)
, обеспечиваемой набором единиц, для чего необходимо прибавить величину
![$k$ $k$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/3/b/63bb9849783d01d91403bc9a5fea12a282.png)
к величине
![$D_b$ $D_b$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/d/5/0d5ce8da65a8a577ce02c1c18adb8bb982.png)
.
Поэтому, если нам удастся сконструировать величину
![$k$ $k$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/3/b/63bb9849783d01d91403bc9a5fea12a282.png)
, содержащую сомножитель
![$7$ $7$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/7/a/b7afe912ac7ed280f96e7cfb0f35a02782.png)
, в результате конструирования разности (10.2) мы не сможем обеспечить принадлежность величины
![$6*Q_{2b}$ $6*Q_{2b}$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/b/1/3b13577591785dc468b3c15071ef170d82.png)
к нулевому классу вычетов по
![$mod 7$ $mod 7$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/9/c/f9c1e9c26e7b2950577d88fbd05b983982.png)
требуемого наполнения.
Последнее свидетельствует о невозможности опровержения БТФ. Что и требовалось доказать.
_________________