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[这个贴子最后由ljp855618在 2008/06/21 08:49pm 第 1 次编辑]
费马大定理 不定方程
x n+ y n = z n (n N, n>2) ………… (1)
无正整解。
依照 费马大定理的条件, 其实质是研究自然数集合中任三数的大于2的同次幂的关系问题,即是否可找到正整数x、y、z ,使之满足不定方程(1),从而証明费马大定理不正确或者是正确的。易知在方程(1)中 x、y、z N,且z>x≠y, 不失一般性我们不妨设z>x>y。研究八卦数论我们发现自然数列{n}及其同次正整数幂{n} (m>2)的四象八卦规律,用一种巧妙的方法亦可成功地证明费马大定理。其基本数学思想仍然是整数幂的四象性、六神性及其五行变化,这一方法可称之为“数尾八卦筛法”。关于“整数的数尾定理”本篇前面已经论述过了,这里我 们着手用“数尾八卦筛法”来证明费马大定理。
证明:根据整数的天干性(十进制)、数尾公理与引理1、2、3,由所设条件z>x>y与z = 3、4、5、6、7、8、9、10、11、12可分别进行 证明,方程中的指数n只须取3、4、5、6即可。具体证明如下:
1. 当z =3, x =2, y = 1时,仅此一种情况:
若n = 3时,有2 3+13 与 3的数尾不等 (8 + 1≠ 7),
若 n = 4时,有2 4+14 与 34的数尾不等 (6 + 1≠ 1),
若 n = 5时,有25 +15 与 35的数尾相等, (32 + 1= 33≠43),而双数尾不等, 但 3 5-(25 + 15 )= 243-(32 + 1)= 210 >0 ,
135-(125+115)= 371293-(248832+161051) = -38590<0,
235-(225+115)= 6436343-(5153632+ 161051) = 1121660>0,
235-(225+215)= 6436343-(5153632+4084101)= -2801390 <0,
………………
若 n = 6时,有26 +16 与 36 的数尾不等 (4 + 1≠ 9),
…………………
根据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为2、1、3的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
2. 当z = 4时,可分三种情况讨论:
1) 当z = 4, x =2, y = 1时,
若n = 3时,有2 3 +1 3 与 4 3的数尾不等 (8 + 1≠ 4),
若 n = 4时,有2 4+1 4与 4 4的数尾不等 (6 + 1≠ 6),
若 n = 5时,有2 5 +1 5 与 4 5的数尾不等 (2 + 1≠4),
若 n = 6时,有2 6+1 6 与 4 6的数尾不等 (4 + 1≠ 6),
…………………
根据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为2、1、4的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
2) 当z = 4, x =3, y = 1时,
若n = 3时,有33 +1 3 与 4 3的数尾不等 (7 + 1≠ 4),
若 n = 4时,有3 4 +1 4 与 4 4 的数尾不等 (1 + 1≠ 6),
若 n = 5时,有35 +15 与 45 的数尾相等,(43 + 1=44≠24),而双数尾不等,但 45 -(35 + 15 ) =1024-(243 + 1) = 780>0,
145 -(135 + 115 ) =537824-(371293 + 161051) = 5480>0,
245 -(235 + 115 ) = 7962624-(6436343 + 161051) = 1365230>0,
245 -(235 + 215 ) = 7962624-(6436343 + 4084101) = -25578820<0,
…………………
若 n = 6时,有36 +16 与 46 的数尾不等 (9 + 1≠6),
…………………
根据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为3、1、4的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
3) 当z = 4, x =3, y = 2时,
若n = 3时,有33 +23与 43的数尾不等 (7 + 8≠ 4),
若 n = 4时,有3 4 +2 4 与 4 4的数尾不等 (1 + 6≠ 6),
若 n = 5时,有35 +25 与 45的数尾不等 (3 + 2≠4),
若 n = 6时,有36 +2 6 与 4 6的数尾不等 (9 + 4≠6
……………………
根据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为3、2、4的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
3 当z = 5时,可分六种情况讨论:
1) 当z = 5, x =2, y = 1时,
若n = 3时,有23 +13 与 53的数尾不等 (8 + 1≠ 5),
若 n = 4时,有24 +14 与 54 的数尾不等 (6 + 1≠ 5),
若 n = 5时,有25 +15 与 55的数尾不等 (2 + 1≠5),
若 n = 6时,有2 6+1 6 与 5 6的数尾相等 ,(64 + 1=65≠25),而双数尾不等,但
56-( 26 + 16) = 15625 - (64 + 1)= 15560>0,
156-(12 6+ 16) = 11390625 - (2985984 + 1) = 8404640 >0,
156-(126+ 116 )= 11390625 - (2985984 + 1771561)= 6633080 >0,
256-(226 + 116) = 244140625- (113379904 +1771561) = 28989160 >0,
256-(226 + 216) = 244140625- (113379904 +85766121) = 44994600>0,
356-(326 + 216) =1838265625 - (1073761824 +85766121) = 679737681 >0,
356-(32 6+ 316)=1838265625 - (1073761824 + 887503681) = -121999880 <0,
…………………
根据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为2、1、5的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
2) 当z = 5, x =3, y = 1时,
若n = 3时,有33 +13 与 53 的数尾不等 (7+ 1≠ 5),
若 n = 4时,有34 +14 与 54 的数尾不等 (1 + 1≠ 5),
若 n = 5时,有3 5 +15 与 55 的数尾不等 (3 + 1≠5),
若 n = 6时,有36 +16 与 56 的数尾不等 (9 + 1≠5),
…………………
据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为3、1、5的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
3) 当z = 5, x =3, y = 2时,
若n = 3时,有3 +2 与 5的数尾相等(27+ 8 =35≠25),而双数尾不等,但有
53 -(33 + 23 ) = 125-(27+8)= 90>0,
1 53 -(133 + 123 )= 3375-(2197 + 1728) = -555 <0,
2 53 -(233 + 223 )= 15625-(12167 +10648) = -7190<0,
3 53 -(333 + 323 )= 42875-(35937 + 32768) = -25830<0,
……………
若 n = 4时,有34 +24 与 54 的数尾不等,(1 + 6≠ 5),
若 n = 5时,有3 5 +2 5 与 55 的数尾相等,(43 + 32 = 75≠25),而双数尾不等,但 55 -(35 + 25 )=15625-(243 + 32)= 15350>0,
155 -(135 + 125 )= 759375-(371293 + 248832) = 139250>0,
255 -(235 + 225 )= 9765625-(6436343 + 5153632) = -1824350<0,
……………
若 n = 6时,有3 6 +26 与 56 的数尾不等 (9 + 4≠5)
…………………
据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为3、2、5的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
4) 当z = 5, x =4, y = 1时,
若n = 3时,有43 +13 与 53 的数尾相等,(64+ 1 =65≠2 5),而双数尾不等,但
53 -(43 + 13 ) = 125-(64+1)= 60>0,
1 53 -(143 + 113 )= 3375-(2744 + 1331)= -700 <0,
2 53 -(243 + 213 )= 15625-(13824 +9261) = -7460<0,
3 53 -(343 + 313 )= 42875-(39304 + 29791) = -26220<0,
……………
若 n = 4时,有44 +14 与 54 的数尾不等,(6 + 1≠ 5),
若 n = 5时,有45 +15 与 55 的数尾相等,(43 + 32 = 75≠25),而双数尾不等,但 55 -(45 + 15 )=15625-(1024 + 1)= 14600>0,
155 -(14 5 + 115 )= 759375-(537824+161051) = 60500>0,
255 -(245 + 215 )= 9765625-(7962624 + 4084101) = -2281100<0,
355 -(345 + 315 )= 52521875-(45434824 +35409151) =-28322100<0
……………
若 n = 6时,有4 6 +1 6 与 5 6的数尾不等 (6 + 1≠5)
…………………
据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为4、1、5的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
5) 当z = 5, x = 4, y = 2时,
若n = 3时,有43 +23 与 53 的数尾不等,(4+ 8 ≠5)
若 n = 4时,有44 +24 与 54 的数尾不等,(6 + 1≠ 5),
若 n = 5时,有45 +25 与 55 的数尾不等,(4 + 6 ≠5),
若 n = 6时,有4 6 +2 6与 5 6的数尾不等,(6 + 4≠5),
……………………
据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为4、2、5的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
6) 当z = 5, x =4, y = 3时,
若n = 3时,有43 +33 与 53 的数尾不等,(4+ 7 ≠5)
若 n = 4时,有44 +34 与 54 的数尾不等,(6 + 1≠ 5),
若 n = 5时,有45 +35 与 55 的数尾不等,(4 + 3 ≠5),
若 n = 6时,有4 6 +3 6 与 5 6的数尾相等,(6 + 9=15≠25),而双数尾不等,但
5 6 -(4 6 +3 6) = 15625-(4096 + 729)= 10800>0,
15 6 -(14 6+13 6)= 11390625-(7529536 + 4826806) = -965720<0,
25 6 -(24 6+23 6)= 2450 40625-(181102976 + 148035889)= -840982400,
……………………
据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为4、3、5的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
4 当z = 6时,可分十种情况讨论:
1) 当z = 6, x = 2, y = 1时,
若n = 3时,有2 3 +13 与 63 的数尾不等,(8 + 1 ≠6)
若 n = 4时,有2 4+14 与 64的数尾不等,(6 + 1≠ 6),
若 n = 5时,有25 +15 与 5 的数尾不等,(2+ 1≠ 6),
若 n = 6时,有2 6 +1 6 与 6 6的数尾不等,(4 + 1≠6)
……………………
据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为2、1、6的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
2) 当z = 6, x = 3, y = 1时,
若n = 3时,有33 +13 与 63 的数尾不等,(7 + 1 ≠6)
若 n = 4时,有34 +14 与 64的数尾不等,(1 + 1≠ 6),
若 n = 5时,有35 +15 与 65 的数尾不等,(3 + 1≠6),
若 n = 6时,有3 6 +1 6 与 6 6的数尾不等,(9 + 1≠6),
……………………
据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为3、1、6的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
3) 当z = 6, x = 3, y = 2时,
若n = 3时,有33 +2 3 与 63 的数尾不等,(7 + 8 ≠6)
若 n = 4时,有3 4+24 与 64的数尾不等,(1 + 6≠ 6),
若 n = 5时,有35 +25 与 65 的数尾不等,(3 + 2≠6),
若 n = 6时,有3 6 +2 6 与 6 6的数尾不等,(9 + 4≠6),
……………………
据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为3、2、6的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
4) 当z = 6, x = 4, y = 1时,
若n = 3时,有43 +13 与 63的数尾不等,(4 + 1≠6)
若 n = 4时,有44 +14 与 64的数尾不等,(6 + 1≠ 6),
若 n = 5时,有45 +15 与 65 的数尾不等,(4 + 1≠6),
若 n = 6 时,有46 +1 6 与 6 6的数尾不等,(6 + 1≠6),
……………………
据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为4、1、6的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
5) 当z = 6, x = 4, y = 2时,
若n = 3时,有43 +2 3与 63的数尾不等,(4 + 8≠6)
若 n = 4时,有44 +24 与 64的数尾不等,(6 + 6≠ 6),
若 n = 5时,有45 +25 与 65 的数尾相等,(24 + 32 =56≠76),而双数尾不等,但 65 -(45 +25 )= 7776-(1024 + 32)= 6720>0,
165 -(145 +125 )= 1048576-(537824+248832)= 261920>0,
265 -(245 +225 )= 11881376-(7962624+5153632) = -1234880<0,
365 -(345 +325 )= 60466176-(45435424+ 33551024) = - 18520272<0,
………………
若 n = 6时,有46 +26 与 66的数尾不等,(6 + 4≠6),
……………………
据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为4、2、6的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
6) 当z = 6, x = 4, y = 3时,
若n = 3时,有43 +3 3与 63的数尾不等,(4 + 7≠6),
若 n = 4时,有44 +34 与 64的数尾不等,(6 + 1≠ 6),
若 n = 5时,有45 +35 与 65 的数尾不等,(4 + 3 ≠6),
若 n = 6时,有46 +36 与 66的数尾不等,(6 + 9≠6),
……………………
据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为4、3、6的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
7) 当z = 6, x = 5, y = 1时,
若n = 3时,有53 +13 与 63的数尾相等,(25 + 1=26≠16),而双数尾不等,但 63 -(53 +13) = 216-(125+1) = 90 >0,
163 -(153 +113)= 4096-(3375 + 1331) = -610<0,
26 3-(253 +213) = 17576-(15625 + 9261) = -7310<0,
………………
若 n = 4时,有54 +14 与 64的数尾相等,(25 + 1= 26≠96),而双数尾不等,但
64-(54 +14 ) = 1296-(625 + 1) = 670>0,
1 64-(154 +114 ) = 65536-(50625 + 14641) = 270>0,
2 64-(254 +214 ) = 456976-(390625 + 194481) = -128130<0,
3 64-(354 +314 ) = 1679616-(1500625 + 923521) = - 744530<0,
………………
若 n = 5时,有55 +15 与 65的数尾相等,(25 + 1 =26≠76),而双数尾不等,但 65-(55+15) = 7776-(3125 + 1) = 4650>0,
165-(155 +115) = 1048576-(759375 + 161051)= 12850>0,
265-(255 +215) = 11881376-(9765625 + 4084101) = -1968350<0,
365-(355+315) = 60466176-(52521875 + 28629151) = -20684850<0,
………………
若 n = 6时,有56 +16 与 66的数尾相等,(25 + 1= 26≠56),而双数尾不等,但 166-(156 +116 ) = 16777216-(11390625 + 1771561 ) = 3615030>0,
266-(256 +216 ) = 308915776-(244140625 +85766121) = -20990970<0,
366-( 356+ 316 ) = 2176782336-(1838265625 +887503681) = -54986970<0,
……………………
据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为5、1、6的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
8 ) 当z = 6, x = 5, y = 2时,
若n = 3时,有53 +23 与 63的数尾不等,(5 + 8≠ 6 ),
若n = 4时,有54 +24 与 64的数尾不等,(5 +6 ≠ 6 ),
若n = 5时,有55 +25 与 65的数尾不等,(5 + 2≠ 6 ),
若n = 6时,有56 +26与 66的数尾不等,(5 + 4 ≠ 6 ),
……………………
据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为5、2、6的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
9 ) 当z = 6, x = 5, y = 3时,
若n = 3时,有53 +33 与 63的数尾不等,(5 + 7≠ 6 ),
若n = 4时,有54 +34 与 64的数尾相等,(25 +81=106 ≠9 6 ),而双数尾不等,但
6 4-(54 +34) = 1296-(625 + 81) = 590>0,
164-(154 +134)= 65536-(50625 + 28561) = -1350<0,
264-(254+ 234)= -213490<0,
…………………
若n =5 时,有55 +35 与 65的数尾不等,(5 + 1 ≠6 ),
若n =6时,有56 +36 与 66的数尾不等,(5 + 9 ≠ 6 ),
…………………………
据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为5、3、6的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
10) 当z = 6, x = 5, y = 4时,
若n = 3时,有53 + 43 与 63的数尾不等,(5 + 4 ≠ 6 ),
若n = 4时,有54 +4 4与 64的数尾不等,(5 +6 ≠ 6 ),
若n = 5时,有55 +45与 65的数尾不等,(5 +4≠ 6 ),
若n = 6时,有56 +46 与 66的数尾不等,(5 +6 ≠ 6 )
……………………
据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为5、4、6的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
5. 当z = 7时,可分十五种情况讨论:
1) 当z = 7, x = 2, y = 1时,
若n = 3时,有23 +13 与 73 的数尾不等,(8 + 1 ≠3)
若 n = 4时,有24 +14 与 74的数尾不等,(6 + 1≠ 1),
若 n = 5时,有25 +15 与 75的数尾不等,(2 + 1≠7),
若 n = 6时,有26 +16 与 76的数尾不等,(4 + 1≠9),
…………………………
据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为2、1、7的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
2) 当z = 7, x = 3, y = 1时,
若n = 3时,有33 +13 与 73 的数尾不等,(7 + 1 ≠3)
若 n = 4时,有34 +14 与 74的数尾不等,(1 + 1≠ 1),
若 n = 5时,有35 +15 与 75的数尾不等,(3 + 1≠7),
若 n = 6时,有36 +1 6与 76的数尾不等,(9 + 1≠9),
…………………………
据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为3、1、7的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
3) 当z = 7, x = 3, y = 2时,
若n = 3时,有33 +23 与 73 的数尾不等,(7 + 8 ≠3)
若 n = 4时,有34+2 4与 74的数尾不等,(1 + 6≠ 1),
若 n = 5时,有35 +25与 75的数尾不等,(3 + 2≠7),
若 n = 6时,有36 +26与 76的数尾不等,(9 + 4≠9),
…………………………
据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为3、2、7的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
4) 当z = 7, x = 4, y = 1时,
若n = 3时,有43 +13 与 73 的数尾不等,(4 + 1≠3)
若 n = 4时,有44 +14 与 74的数尾不等,(6 + 1≠ 1),
若 n = 5时,有45 +15 与 75的数尾不等,(4 + 1≠7),
若 n = 6时,有46 +16 与 16的数尾不等,(6 + 1≠9),
…………………………
据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为4、1、7的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
5) 当z = 7, x = 4, y = 2时,
若n = 3时,有43 +23 与 73 的数尾不等,(4 + 8≠3)
若 n = 4时,有44 +2 4 与 7 4 的数尾不等,(6 + 6≠ 1),
若 n = 5时,有45 +25 与 7 5 的数尾不等,(4 + 2≠7),
若 n = 6时,有46 +26 与 76的数尾不等,(6 + 4≠9),
…………………………
据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为4、2、7的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
6) 当z = 7, x = 4, y = 3时,
若n = 3时,有43 +3 3 与 73 的数尾不等,(4 + 7≠3)
若 n = 4时,有44 +34 与 74的数尾不等,(6 + 1≠ 1),
若 n = 5时,有45 +35 与 75的数尾相等,(24 +4 3≠07),而双数尾不等,但
75-(45 +35) =16807-(1024 + 243)=15540>0,
175-(145+135 ) = 1419857-(537824 + 371293)= 844010>0,
275-(245 +235 ) = 14348907-(7962624 + 6436343)= -50060<0,
375-(345 +335 ) = 69343957-(45435424 + 39135393 ) = -15226860,
………………
若 n = 6时,有46+3 6与 76的数尾不等,(6 + 9 =15≠ 9),
………………………………
据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为4、3、7的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
7) 当z = 7, x = 5, y = 1时,
若n = 3时,有53 +13 与 73 的数尾不等,(5 + 1≠3)
若 n = 4时,有54 +14 与 74的数尾不等,(5 + 1≠ 1),
若 n = 5时,有55 +15 与 75的数尾不等,(5 + 1≠7),
若 n = 6时,有56 +16 与 76的数尾不等,(5 + 1≠9),
……………………
据整数的天干性、数尾公理与引理1、2、3,整数x、y、z数尾相应为5、1、7的所有自然数绝对不是方程(1)的根,此时费马大定理成立;
8) 当z = 7, x = 5, y = 2时,
若n = 3时,有53 +23 与 73 的数尾相等,(25 + 8 ≠43),而双数尾不等 但
73 -(53 +23 ) =343-(125 + 8) =210>0,
1 73 -( 153 + 123 ) = 4 913-(3375 + 1728) =-190<0,
2 7-( 253 +223 ) = 19683-(15625 + 10648 ) =-6590<0,
…………………
若 n = 4时,有54 +24 与 74的数尾相等,(25 + 16 ≠ 01),而双数尾不等 , 但
74-(54 + 24) = 2401-(625 + 16)= 1760>0,
174-( 154+124)= 83521-(50625 + 20736) = 12160>0, |
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