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费马大定理:“一只会下金蛋的鹅”

费马大定理:“一只会下金蛋的鹅”
费马大定理:“一只会下金蛋的鹅”

费马大定理:“一只会下金蛋的鹅”

费马大定理是由法国数学家费马提出的。此“定理”提出后,经过多个天才数学家的猜想辩证,历经三百多年,1995年,终于被英国数学家安德鲁·怀尔斯攻克,证明费马的断言是正确的。

费马大定理的提出:一个留在书旁空白处的断言

1637年法国数学家费马在研读古希腊数学家丢番图的著作《算术》时,看到有一道关于勾股数的问题“给定一个平方数,如何将它写成另两个平方数之和?”不知这位伟人对此进行了怎样的考究,但在这道题旁边的空白处,他却写下了这样一段话“将一个立方数分成两个立方数之和,或一个四次幂分成两个四次幂之和,或者一般地将一个高于二次的幂分成两个同次幂之和,这是不可能的。关于此,我确信已发现了一种美妙的证法,可惜这里空白的地方太小,写不下。”

费马的这段话是在断言:当n>2时,x?+y?=z?没有正整数解。这个断言就是著名的费马大定理,又称“费马最后的定理”。

费马大定理

非凡的费马大定理:一只会下金蛋的鹅

“地方太小,写不下”,这位伟人竟然找了如此的理由未将他美妙的证法写下来,不知道他是在开玩笑,还是故意给后人留了一个天大的“玄虚”,挑战后人的智慧。这个“定理”以其独特的魅力,吸引了众多杰出数学家致力于它的辩解论证,耗尽了许多天才大脑的精力,它困惑了三个世纪的数学家,或许当初费马根本就没有证明他的这个定理,因为300多年数学家们前赴后继的研究,发现攻克它实在是太难了!

18世纪,瑞士数学家欧拉仅仅做出了n=3的证明;19世纪,德国著名数学家高斯曾经研究过它,但终因得不到结果而放弃;20世纪,当大数学家希尔伯特被劝去破解费马大定理时,他却说他不愿意“杀死这只会下金蛋的鹅”。

为什么这么说呢?原来对费马定理长达3个多世纪的研究中,发展起了很多绝妙的数学概念和理论,甚至还产生了数学分支。这也是人们怀疑费马当时是否真的找到正确证法的另外一个理由。

1.扩充了“整数”的概念

在研究的过程中,数学家们发现,如果把n次单位根ω(即ω?=1)看作“整数”,那么x?+y?=z?(n>2)就可以分解为z"=x"+y"=(x+y)(x+yω)(x+yω2)…(x+y ω?),进而再进行深入的分析。

2.产生了“理想数”概念,开创了代数数论

大家知道,当整数大于1时,都可以唯一地分解为一些素数的乘积,例如6=2x3,20=22×5等。“整数”扩充后,如果仍然可以保持这种唯一分解性,那么费马大定理早就可以破解了。但事实却非如此。例如,扩充后的“整数”中,6有两种分解形式:6=2x3和6=(1+)(1-)。由此,19世纪德国数学家库默尔引入了一个全新的概念—理想数。以此为基础,他一下就证明了n≤100(个别情况除外)时的费马大定理。他也因此也开创了一门重要的数学分支——代数数论。

3.费马大定理“生下的最后一个金蛋”

1994年,英国著名数学家安德鲁·约翰·怀尔斯,经过8年的苦研,终于攻克了费马大定理。这个困惑数学家358年的猜想终于宣告破解。怀尔斯之所以给出正确的证明,关键在于他成功地运用“伽罗瓦群表示”,建立了“椭圆曲线”与“模形

式”之间的对应,揭示了现代数学当中,不同的领域之间存在着深刻联系。此乃费马大定理这只鹅“生下的最后一个金蛋”。

费马大定理的终结者安德鲁·怀尔斯

费马猜想之证明.

费马猜想之证明 景光庭 引言:20世纪60年代初,笔者首次接触“费马猜想”。在以后的岁月中,笔者断断续续地研究它。直至1992年,才有机会在《潜科学》上相继发表过三篇论文,这次是最终的证明。 虽然美国数学家怀尔斯因发表论证“费马猜想”的文章,并于1997年荣膺国际上的沃尔夫斯克尔数学大奖,但并没有推开蒙在世界数学家心头上的阴云。笔者曾通过《美国教育交流中心》向怀尔斯寄去了总长仅一页的论文复印件,并明确指出,他在证明中将“费马方程”转化为椭圆曲线,而笔者转化为抛物线,这是不能共存的。何况笔者的转化过程,浅显得连中学生都能读懂,无懈可击,百分之百的正确。怀尔斯巨著难道不是沙滩上的一座摩天大厦?我也向德国马克斯普朗克研究所的学者法尔廷斯寄去了论文复印件,亦表述了上述观点,因为他是少数几个通读怀尔斯论文,并唯一肯定和帮助怀尔斯将论文从二百多页化减到一百三十页的学者 。遗憾的是至今未复。 如果怀尔斯不屑回答一个业余数学爱好者提出的疑问,对他就是一个绝妙的讽刺,因为他以毕生精力研究攻克和使他一举成名的“费马猜想”提出者费马是律师,而不是法兰西学院的院士。恰恰相反,数学只是他的业余爱好。他与人交流数学心得,往往是在通信中进行的,并不象今天这样只有在学术界认可的刊物上发表的文章才能被专家认可。如果当年的学术界也对费马这样苛求,那么今天根本不存在什么“费马猜想”这个问题了。 定理:2>p P P P Z Y X =+ (1) 中,p 为奇素数,X ,Y ,Z 无正整数解。 证:假设X ,Y ,Z 均有正整数解。 令 X=x ,Z = x +a (a 为正整数), Y = y 0+a (y 0为正整数),约定(x ,y 0,a )=1 ,则有: p p p a x a y x )()0+=++( (2) 即: 0 (1) 12221101120221010=----++++--------x a c x a c ax c y a c y a c ay c y p p p p p p p p p p p p p p p (3) 不失一般性,可设1),(0≥=d y x 1),(,,11101===y x dy y dx x ,以d 除 (3)式, 并令:10-=p d b ,,2 1 1-=p p ad c b ……,1 11---=p p p p a c b , 于是:0 (11212111111) 1 110=----+++-----x b x b x b y b y b y b p p p p p p 11 1 123122111 1 211110............s y b x b x b x b x b y b y b p p p p p p p =++++= +++------- 11221111011.......----=----p p p p b y b y b y b x s 11231221111.......----=----p p p p b x b x b x b y s

英汉互译

red letter day:指的是“纪念日”或“喜庆的日子”。 red figure:赤字red ink:赤字in the red:亏损red-ink entry:赤字分录 red balance:赤字差额good luck:红运dividen: 红利wedding: 红事 red wine :红酒red ruin 火灾red battle 血战red sky 彩霞red flag红旗 brown sugar红糖black tea红茶honour roll红榜love pea红豆 a yellow dog 可鄙的人,卑鄙的人 a yellow livered 胆小鬼Yellow Pages 黄页 Yellow Book 黄皮书yellow boy (俗)金币 green with envy,green as jealousy,green-eyed monster:十分嫉妒 blue常用来喻指人的“情绪低落”、“心情沮丧”、“忧愁苦闷”,如: blue-eyed boys:受到管理当局宠爱和特别照顾的职工 a blue moon:千载难逢的机会;绝无可能out of blue 意想不到once in a blue 千载难逢drink till all’s blue 一醉方休blue-sky market:露天市场blue-collar workers:从事体力劳动的工人 blue chip:热门证券blue button:喻指有权进入股票交易的经纪人 blue-sky law:蓝法blue sky bargaining:漫天讨价white war:没有硝烟的战争,常指“经济竞争” white goods:指的是体积大、单价高的家用电器用具 white money:银币white coal:水力white sale:大减价the white way:白光大街 black in the face 脸色铁青 黑心evil mind 黑手evil backstage manipulator 黑幕inside story 黑线 a sinister line 害群之马black sheep 凶日black day 暗淡的前途black future怒目而视to look black at someone black money:黑钱black market:黑市交易或黑市black market price:黑市价格 black figure / in the black:盈利、赚钱、顺差black figure nation:国际收支顺差国 interest in the black:应收利息red ink 赤字in the black 盈利grey market:半黑市 grey area:灰色地区black and blue 青一块紫一块 办公室职员office staff 办公室主任office administrator 归国留学生returned student 正教授full professor 讲师lecturer; instructor 助教assistant (teacher) 保送生student by recommendation 博士生导师doctoral advisor 大学本科生undergraduate (student) 化验员chemical analyst 技师, 技术员technician 检验员inspector 建筑师architect 院士academician 助理工程师assistant engineer 编辑editor 主编editor in chief 高级编辑; 编审senior editor 翻译translator; interpreter节目主持人anchor 在职研究生in-service graduate student 研究员research fellow 副研究员associate research fellow as timid as a hare 胆小如鼠at a stone's throw一箭之遥wet like a drown rat湿如落汤鸡as stupid as a goose蠢得像猪as stubborn as a mule 犟得像牛 have a wolf by the ears 骑虎难下 to be out at elbows 捉襟见肘at one’s wit’s end 山穷水尽a velvet paw 笑里藏刀 to find a quarrel in a straw 吹毛求疵Give a dog an ill name and hang him. 欲加之罪,何患无辞。 Love me, love my dog. 爱屋及乌 A little pot is soon hot. 量小易怒。seek a hare in a hen's

费马大定理证明

【法1】 等轴双曲线方程的通解与费尔玛大定理的证明 滕锡和 (河南鲁山 江河中学 邮编:467337) 摘 要: 由等轴双曲线方程与费尔玛方程的内在联系,寻找到一种费尔玛方程是否有正整数解 的充要条件,再由对此条件的否定,证明了费尔玛大定理,并且把费尔玛大定理与勾股定理有机地统一起来。 关键词: 完全+ Q 解;可导出+ Q 解;连环解 中图法分类号: 文献标识码:A 文章编号: 1 R +通解 本文所用数集:N ---自然数集,Q ---有理数集,R ---实数集。本文讨论不超出+R 的范围。 本文中方程n n n z y x =+及同类方程中的指数n ∈N ,以后不再说明。 引理1 方程 n n n z y x =+ (n ≥2) (1) 有N 解的充要条件是它有+ Q 解。 引理2 方程(1)n n n z y x =+(n ≥2)有N 解的充要条件是它有既约N 解。 这样,在以后的讨论中只需讨论+ Q 解及既约N 解的情形,可使过程简化。 引理3 方程(1)n n n z y x =+(n ≥2)有N 解的充要条件是方程 -1n n X Y = (n ≥2) (2) 有+ Q 解。 证明 充分性 如果方程(2)-1n n X Y =(n ≥2)有+ Q 解,设(v u v w ,)()u v w N ∈两两互素,,为其+ Q 解,则( v w )n -(v u )n =1,n n n w v u =+ 。于是方程(1)n n n z y x =+(n ≥2)有N 解()w v u ,,。 必要性 如果方程(1)n n n z y x =+(n ≥2)有N 解,设()w v u ,,() u v w N ∈两两互素,,

世界数学难题——费马大定理

世界数学难题——费马大定理 费马大定理简介: 当整数n > 2时,关于x, y, z的不定方程 x^n + y^n = z^n. ((x , y) = (x , z) = (y , z) = 1[n是一个奇素数]x>0,y>0,z>0)无整数解。 这个定理,本来又称费马最后定理,由17世纪法国数学家费马提出,而当时人们称之为“定理”,并不是真的相信费马已经证明了它。虽然费马宣称他已找到一个绝妙证明,但经过三个半世纪的努力,这个世纪数论难题才由普林斯顿大学英国数学家安德鲁?怀尔斯和他的学生理查?泰勒于1995年成功证明。证明利用了很多新的数学,包括代数几何中的椭圆曲线和模形式,以及伽罗华理论和Hecke代数等,令人怀疑费马是否真的找到了正确证明。而安德鲁?怀尔斯(Andrew Wiles)由于成功证明此定理,获得了1998年的菲尔兹奖特别奖以及2005年度邵逸夫奖的数学奖。 [编辑本段] 理论发展 1637年,费马在阅读丢番图《算术》拉丁文译本时,曾在第11卷第8命题旁写道:“将一个立方数分成两个立方数之和,或一个四次幂分成两个四次幂之和,或者一般地将一个高于二次的幂分成两个同次幂之和,这是不可能的。关于此,我确信已发现了一种美妙的证法,可惜这里空白的地方太小,写不下。”(拉丁文原文: "Cuius rei demonstrationem mirabilem sane detexi. Hanc marginis exiguitas non caperet.")毕竟费马没有写下证明,而他的其它猜想对数学贡献良多,由此激发了许多数学家对这一猜想的兴趣。数学家们的有关工作丰富了数论的内容,推动了数论的发展。 对很多不同的n,费马定理早被证明了。但数学家对一般情况在首二百年内仍一筹莫展。 1908年,德国佛尔夫斯克宣布以10万马克作为奖金奖给在他逝世后一百年内,第一个证明该定理的人,吸引了不少人尝试并递交他们的“证明”。在一战之后,马克大幅贬值,该定理的魅力也大大地下降。 1983年,en:Gerd Faltings证明了Mordell猜测,从而得出当n > 2时(n为整数),只存在有限组互质的a,b,c使得a^n + b^n = c*n。 1986年,Gerhard Frey 提出了“ε-猜想”:若存在a,b,c使得a^n + b^n = c^n,即如果费马大定理是错的,则椭圆曲线y^2 = x(x - a^n)(x + b^n) 会是谷山-志村猜想的一个反例。Frey的猜想随即被Kenneth Ribet证实。此猜想显示了费马大定理与椭圆曲线及模形式的密切关系。 1995年,怀尔斯和泰勒在一特例范围内证明了谷山-志村猜想,Frey的椭圆曲线刚好在这一特例范围内,从而证明了费马大定理。 怀尔斯证明费马大定理的过程亦甚具戏剧性。他用了七年时间,在不为人知的情况下,得出了证明的大部分;然后于1993年6月在一个学术会议上宣布了他的证明,并瞬即成为世界头条。但在审批证明的过程中,专家发现了一个极严重的错误。怀尔斯和泰勒然后用了近一年时间尝试补救,终在1994年9月以一个之前怀尔斯抛弃过的方法得到成功,这部份的证明与岩泽理论有关。他们的证明刊在1995年的数学年刊(en:Annals of Mathematics)之上。 1:欧拉证明了n=3的情形,用的是唯一因子分解定理。 2:费马自己证明了n=4的情形。 3:1825年,狄利克雷和勒让德证明了n=5的情形,用的是欧拉所用方法的延伸,但避开了唯一因子分解定理。 4:1839年,法国数学家拉梅证明了n=7的情形,他的证明使用了跟7本身结合的很紧

安德鲁怀尔斯的证明比我复杂一百倍

安德鲁怀尔斯的证明比我复杂一百倍 安德鲁怀尔斯的证明用了130页,并利用了连费马都没接触的理论来证明,充分说明他的证明并没有揭开费马所说的美妙证明的历史真相。真正理解费马原始思想的人是我。我只用了一页的版面通俗地透彻地严格地证明了这一结论。是真金还是铜大家可以验证。 揭开费马大定理真相 当整数n大于2时X n +Y n=Z n 没有正整数解。显然X、Y、Z都不会是零。 证明方法: 由于当n为大于2质数时证明X n +Y n=Z n 没有正整数解。与证明X1n+X2n+X3n =0没有非零的整数解道理一样。又由于当n=ab时X1 +X2n+X3n =0可写成(X1a)b+(X2a)b+(X3a)b=0; 因此只要证明当整数n为大于2的质数X1n+X2n+X3n =0没有非零的整数解,可类推X n +Y n=Z n 没有正整数解,而n=4没有整数解早已被人证明。现在我们需要证明当当n为大于2质数时X1n+X2n+X3n =0没有非零的整数解。 假设存在有整数解,会不会出现冲突呢,会的。 如果X1n+X2n+X3n =0存在有整数解,而n为大于2质数,因此必存: X1X2+X2X3+X3X1=d (d为整数更是有理数);X1X2X3=c(c为整数更是有理数)也就是说必存在这样的方程组; X1n+X2n+X3n =0 (1) X1X2+X2X3+X3X1=d (d为整数更是有理数) (2) X1X2X3=c(c为整数更是有理数) (3) 由方程组必可合成关于X的一元n次方程,又由于若X1=X2或X1=X3或X2=X3均不存在整数解,原因是2X1n+X3n=0没有非零整数解,因此倘若有非零整数解也只能是X1、X2、X3 互不相等。由于作为底的仅有X1、X2、X3且均要同时有理地合成为【f(X)】n 的形式现在的问其题在于,关于X的一元n次方程(n为质数)既要把未知数都配方成n次方内,又要表示出三个解的不相等。而d、b均为有理数,能做得到吗?做不到的,我们知道,当n 为质数时若将方程有理化成【f(X)】n =P;只能反映有一个实数解,其他是虚数解。说明X1、X2、X3取有理数解是不相容的。更谈不上整数解。也就是说要符合费马所规定条件的方程是不存在,因此我的假设是不成立的。 由于当n为大于2质数时证明X n +Y n=Z n 没有正整数解。与证明X1n+X2n+X3n =0没有非零的整数解道理一样。 当n为合数时,n可分解成质因素,可将一个质因数写成括号外的方次来证明,如果n 只含质因素2,n必可写成4m的形式,可当成4次方程来证明。而n=4时,费马本人已证明。至此费马定理证明完毕。

费马

费马大定理: 当整数n > 2时,关于x, y, z的不定方程 x^n + y^n = z^n. ((x , y) = (x , z) = (y , z) = 1[n是一个奇素数]x>0,y>0,z>0)无整数解。 这个定理,本来又称费马最后定理,由17世纪法国数学家费马提出,而当时人们称之为“定理”,并不是真的相信费马已经证明了它。虽然费马宣称他已找到一个绝妙证明,但经过三个半世纪的努力,这个世纪数论难题才由普林斯顿大学英国数学家安德鲁·怀尔斯和他的学生理查·泰勒于1995年成功证明。证明利用了很多新的数学,包括代数几何中的椭圆曲线和模形式,以及伽罗华理论和Hecke代数等,令人怀疑费马是否真的找到了正确证明。而安德鲁·怀尔斯(Andrew Wiles)由于成功证明此定理,获得了1998年的菲尔兹奖特别奖以及2005年度邵逸夫奖的数学奖。 1637年,费马在阅读丢番图《算术》拉丁文译本时,曾在第11卷第8命题旁写道:“将一个立方数分成两个立方数之和,或一个四次幂分成两个四次幂之和,或者一般地将一个高于二次的幂分成两个同次幂之和,这是不可能的。关于此,我确信已发现了一种美妙的证法,可惜这里空白的地方太小,写不下。”(拉丁文原文: "Cuius rei demonstrationem mirabilem sane detexi. Hanc marginis exiguitas non caperet.")毕竟费马没有写下证明,而他的其它猜想对数学贡献良多,由此激发了许多数学家对这一猜想的兴趣。数学家们的有关工作丰富了数论的内容,推动了数论的发展。 对很多不同的n,费马定理早被证明了。但数学家对一般情况在首二百年内仍一筹莫展。 1908年,德国佛尔夫斯克宣布以10万马克作为奖金奖给在他逝世后一百年内,第一个证明该定理的人,吸引了不少人尝试并递交他们的“证明”。在一战之后,马克大幅贬值,该定理的魅力也大大地下降。 1983年,en:Gerd Faltings证明了Mordell猜测,从而得出当n > 2时(n为整数),只存在有限组互质的a,b,c使得a^n + b^n = c*n。 1986年,Gerhard Frey 提出了“ε-猜想”:若存在a,b,c使得a^n + b^n = c^n,即如果费马大定理是错的,则椭圆曲线y^2 = x(x - a^n)(x + b^n) 会是谷山-志村猜想的一个反例。Frey的猜想随即被Kenneth Ribet证实。此猜想显示了费马大定理与椭圆曲线及模形式的密切关系。 1995年,怀尔斯和泰勒在一特例范围内证明了谷山-志村猜想,Frey的椭圆曲线刚好在这一特例范围内,从而证明了费马大定理。 怀尔斯证明费马大定理的过程亦甚具戏剧性。他用了七年时间,在不为人知的情况下,得出了证明的大部分;然后于1993年6月在一个学术会议上宣布了他的证明,并瞬即成为世界头条。但在审批证明的过程中,专家发现了一个极严重的错误。怀尔斯和泰勒然后用了近一年时间尝试补救,终在1994年9月以一个之前怀尔斯抛弃过的方法得到成功,这部份的证明与岩泽理论有关。他们的证明刊在1995年的数学年刊(en:Annals of Mathematics)之上。 1:欧拉证明了n=3的情形,用的是唯一因子分解定理。 2:费马自己证明了n=4的情形。 3:1825年,狄利克雷和勒让德证明了n=5的情形,用的是欧拉所用方法的延伸,但避开了唯一因子分解定理。 4:1839年,法国数学家拉梅证明了n=7的情形,他的证明使用了跟7本身结合的很紧

下金蛋的鹅

伊索寓言故事之下金蛋的鹅,这个故事告诉我们如果不懂得知足,贪得无厌,我们就会失去已经拥有的东西。 The Goose with Golden Egg 下金蛋的鹅 A Farmer and his wife live in a small house in the country. They are very poor. Then one day something fantastic happens. 农夫和他的妻子住在乡下的一个小房子里,他们很贫穷,有一天,有件奇妙的事情发生了。 Farmer: Good morning, dear. 早上好,亲爱的。 Wife: Good morning.I’ll fry you some eggs. 早上好,我要为你煎一些蛋。 The wife goes out to the barn to get some eggs. She suddenly shouts loudly to the Farmer. 妻子到谷仓里拿蛋,突然她大声地对农夫叫了起来。 Wife: Come out here, dear! Quickly! 快来呀,亲爱的。快点! Farmer: Why? What’s the matter? 怎么了?什么事? The Farmer runs out to the barn. 农夫跑到了谷仓。 Wife: Look at this! 看看这个! Farmer: What is it? 那是什么? Wife: It’s a golden egg! 一个金蛋! Farmer: A golden egg?Where did you get is? 金蛋?你从哪里来的? Wife: From this Goose.It laid this golden egg. 这只鹅呀,它下的。 Goose: Quack, quack! 嘎,嘎! Farmer: I can’t believe it.It’s so shiny and beautiful.What shall we do with it? 我简直不敢相信,这只蛋耀眼又美丽,我们怎么处理呢? Wife: Sell it at the market. 把它卖到市场上。 Farmer: Good idea.I’ll sell it and buy some meat. 好主意,我会把它卖了,再买些肉回来。

费尔马大定理及其证明

费尔马大定理及其证明 近代数学如参天大树,已是分支众多,枝繁叶茂。在这棵苍劲的大树上悬挂着不胜其数的数学难题。其中最耀眼夺目的是四色地图问题、费尔马大定理和哥德巴赫猜想。它们被称为近代三大数学难题。 300多年以来,费尔马大定理使世界上许多著名数学家殚精竭虑,有的甚至耗尽了毕生精力。费尔马大定理神秘的面纱终于在1995年揭开,被43岁的英国数学家维尔斯一举证明。这被认为是“20世纪最重大的数学成就”。 费尔马大定理的由来 故事涉及到两位相隔1400年的数学家,一位是古希腊的丢番图,一位是法国的费尔马。丢番图活动于公元250年前后。 1637年,30来岁的费尔马在读丢番图的名著《算术》的法文译本时,他在书中关于不定方程 x^2+ y^2 =z^2 的全部正整数解这页的空白处用拉丁文写道:“任何一个数的立方,不能分成两个数的立方之和;任何一个数的四次方,不能分成两个数的四次方之和,一般来说,不可能将一个高于二次的幂分成两个同次的幂之和。我已发现了这个断语的美妙证法,可惜这里的空白地方太小,写不下。” 费尔马去世后,人们在整理他的遗物时发现了这段写在书眉上的话。1670年,他的儿子发表了费尔马的这一部分页端笔记,大家才知道这一问题。后来,人们就把这一论断称为费尔马大定理。用数学语言来表达就是:形如x^n+y^n=z^n的方程,当n大于2时没有正整数解。 费尔马是一位业余数学爱好者,被誉为“业余数学家之王”。1601年,他出生在法国南部图卢兹附近一位皮革商人的家庭。童年时期是在家里受的教育。长大以后,父亲送他在大学学法律,毕业后当了一名律师。从1648年起,担任图卢兹市议会议员。

费马大定理的美妙证明

费马大定理的美妙证明 成飞 中国石油大学物理系 摘要:1637年左右,法国学者费马在阅读丢番图(Diophatus)《算术》拉丁文译本时,曾在第11卷第8命题旁写道:“将一个立方数分成两个立方数之和,或一个四次幂分成两个四次幂之和,或者一般地将一个高于二次的幂分成两个同次幂之和,这是不可能的。关于此,我确信已发现了一种美妙的证法,可惜这里空白的地方太小,写不下。” 0、费马大定理: 当n>3时,X n +Y n=Z n,n次不定方程没有正整数解。 1、当n=1,X+Y=Z,有任意Z≥2组合的正整数解。任意a.b.c;只要满足方程X+Y=Z;a,b.c 由空间平面的线段表示,有 a b c 可见,线段a和线段b之和,就是线段c。 2、当n=2,X2+Y2=Z2,有正整数解,但不任意。 对于这个二次不定方程来说,解X=a,Y=b,Z=c,在空间平面中,a,b,c不能构成两线段和等于另外线段。 又因为,解要满足二次不定方程,解必然a+b>c且c>a,b。 可以知道,二次不定方程的解,a,b,c在空间平面中或许可以构成三角形, B c A 根据三角形余弦定理,有 c2=a2+b2-2ab× cosɑ( 0<ɑ< π)

此时,a,b,c,即构成了三角形,又要满足二次不定方程X2+Y2=Z2 ,只有当且仅当ɑ=900,cosɑ=0,a,b,c构成直角三角形时c2=a2+b2,既然X=a,Y=b,Z=c,那么二次不定方程X2+Y2=Z2有解。 3、当n=3,X3+Y3=Z3,假设有正整数解。a,b,c就是三次不定方程的解,即X=a,Y=b,Z=c,a+b>c,且c>a,b。 此时,a,b,c也必构成三角形, B A 根据三角形余弦定理,有 c2 = a2+b2-2ab× cosɑ( 0<ɑ< π) 因为,a,b,c是三次不定方程X3+Y3=Z3的正整数解,cosɑ是连续函数,因此在[-1,1]内取值可以是无穷个分数。根据大边对大角关系,ɑ角度取值范围(60o,180o),由此我们cosɑ的取值分成两部分,(-1,0]和[0,?)范围内所有分数;而a+b>c,且c>a,b, 1、当cosɑ=(-1,0],三角形余弦定理关系式得到, c2 = a2+b2+mab m=[0,1)内正分数; 等式两边同乘以c,有 c3 = a2c + b2c + mabc 因为c>a,b,那么 c3 > a3+ b3 2、当cosɑ=?,三角形余弦定理关系式得到, c2 = a2+b2-ab 等式两边同乘以a+b,有 (a+b)c2 = a3+ b3 又因为a+b>c, 所以,c3 < a3+ b3 (根据三角形大角对大边,c>a,b,即ɑ不可能等于600) 那么,cosɑ=[0,?)时,更加满足c3 < a3+ b3 既然,a,b,c是三次不定方程X3+Y3=Z3的解,又a3+ b3≠ c3, 那么,X3+Y3≠Z3,得到结果与原假设相矛盾,所以,假设不成立。 即,n=3时,X3+Y3=Z3 ,三次不定方程没有正整数解。 4、n>3, X n +Y n=Z n,假设有正整数解。a,b,c就是n次不定方程的解,即X=a,Y=b,Z=c,a+b>c,且c>a,b。此时,a,b,c构成三角形,根据三角形余弦定理有,

费马大定理的启示

“费马大定理”的启示 “设想你进入大厦的第一间房子,里面很黑,一片漆黑,你在家具之间跌跌撞撞,但是你搞清楚了每一件家具所在的位置,最后你经过6个月或者再长些的时间,你找到了开关,拉开了灯,突然整个房间充满光明,你能确切地明白你身在何处。然后,你又进入下一个房间,又在黑暗中摸索了6个月。因此每一次这样的突破,尽管有的时候只是一瞬间的事,有时候是一两天的时间,但它们实际上是之前许多个月在黑暗中跌跌撞撞的最终结果,没有前面的这一切它们是不可能出现的”——1996年3月,维尔斯因证明费马大定理获得沃尔夫奖作为一个数学老师,数学是大多数学生讨厌的学科,而我们教师更多的只是告诉、教会学生就这么用,就这么做。怎么才能让学生不那么讨厌数学呢?我想应该从尊重数学开始。 当我第二次翻看《明朝那些事》时,我不禁又一次感慨:历史原来可以这样写?历史就应该这样写。本着这样的思维,在严谨的数学叙事中加上事件节点人物的历史,可能更有意思一些,最起码,让学生喜欢读,读的有趣味。从而使学生明白伟大的数学家是怎么影响整个世界的。尊重应该从这里开始。 这个念头一直萦绕脑海,直到我无意中打开选修3-1,才鼓舞起余勇,翻找资料,以费马大定理为主线说说几千年来数学家们前仆后继的历史。 首先,我们来看一个公式: 2 2 2z y x= +。 有人说:“这不就是勾股定理吗?直角三角形的两条直角边的平方等于斜边的平方。谁不知道?” 没错我们中国人知道勾股定理十分久远,公元前1100年,西周开国时期,周公与商高讨论测量时,商高就提到过“勾广三,股修四。径隅五”。这段话被记载于《周脾算经》中。而西方记载勾股定理的是哥伦比亚大学图书馆的泥版“普林顿322”大约公元前1900~公元前1600年的事。 但是中国人说的数学严格的说,应该叫算学。我国古代就有丰富的数学典籍[]1注,但是你看这些书籍的章节结构,就不难看出它鲜明的特点——实用。比如:《九章》中的方田、粟米、差分、少广、商功、均输等,就字面意思也能看出它就是为了解决实际问题。 我们中国就是一个实用的民族,就比如勾股定理,你拿去用就可以,不用计较为什么这样,这也就是为什么我们的典籍中很少有公理和定律的原因了。所以在世界主流数学史中,我国数学家是没有太多地位的,说起这个就不得不说有一个让国人气愤的事情,1972年,美国数学史家莫里斯·克莱因的《古今数学思想》[]2注序言里有这么一段话:“为了不让本书内容漫无目的的铺张,所以有些民族的数学我们就自动忽略了,如:日本、玛雅、中国。”他还说:“他们的数学对世界人类的主流思想是没有什么贡献的。”很让人不服气的说法,但是你回到数学历史的主流,不难发现我国的算学,跟世界主流数学的目的就不一样。 言归正传,我们回到古希腊。说道古希腊,就不得不提一个人——毕达哥拉斯。我们引以为豪的勾股定理,在初中的课本中也是用的毕达哥拉斯定理来引入的。毕达哥拉斯定理和勾股定理的区别就在于他们要证明这个结论。从这里你就可以发现东西方数学的区别,西方数学史这种死心眼般的研究精神,完全就是一种剔除了理性的宗教迷狂,是一种不出于实用的目的完全的智力上的比拼竞赛。就是佛教里的“贪嗔痴”!比如那些著名的数学问题:“四色问题”,不就是四种颜色就可以区分出复杂地图的行政区域么,放在我国,知道了就可以,但是在西方就一定要搞清楚为什么?还有“哥德堡七桥问题”,就是不重复的走过七座桥,对中国人来说

我用概率证明了费马大定理

我用概率证明了费马大定理 章丘一职专马国梁 1637年,法国业余数学家费马在一本著名的古书——丢番图的《算术》中的一页上写了如下一段文字: “分解一个立方为两个立方之和,或分解一个四次方为两个四次方之和,或更一般地分解任一个高于二次方的幂为两个同次方的幂之和均不可能。对此我发现了一个奇妙的证明,但此页边太窄写不下。” 用数学语言表达就是说,当指数n > 2时,方程x^n + y^n = z^n 永远没有整数解。这就是著名的连小学生都能看懂的费马猜想。 可是在这个猜想提出后,那个重要的“奇妙证明”不论在费马生前还是死后始终没有被人见到,且后人也再没有找到,所以人们怀疑那个证明根本就不存在或者是在什么地方搞错了。费马生前只是证明了n = 4 的情况;直到1749年,才被欧拉证明了n = 3 的情况。 这个猜想看上去是如此的简单,让局外人根本无法想象证明它的艰难,所以曾经让不少人跃跃欲试。他们搜肠刮肚,绞尽脑汁,耗费了无数的精力。三百多年来,虽然取得了很大进展,显示了人类的智慧,但问题总是得不到彻底解决。直到1995年,才由英国数学家怀尔斯宣称完成了最后的证明。从此费马猜想变成了真正的“费马定理”。 对费马定理的证明之所以艰难,是因为在整数内部有着极其复杂微妙的制约机制,要想找到这些制约关系,必须深入到足够的程度进行细致的分析才行。所以三百多年来,虽然有不少数学大家还有广大业余爱好者不畏艰难,前赴后继,顽强奋斗,但怎奈山高路远,歧途太多,终归难免失败。 在这样的现实下,笔者明白自己也是局外之人,所以不可能去钻这个无底的黑洞。但是作为一种乐趣,我们不妨另外开辟一条渠道,进行旁证和展望。试用概率计算一下:看看费马猜想是否成立,又成立到什么程度。虽然这在数学界难以得到公认,但是我们歪打正着,乐在其中。因为对于决定性的现象,如果其决定因素和控制过程过于复杂,那么其结果是可以用概率理论进行推算的。 但是要证明费马猜想究竟应该从何处下手呢?对此笔者心中一直有一个强烈的直觉。 我们知道:当n = 1 时,x + y = z 可有无数组解。在正整数中,任何两个整数相加的结果必然也还是整数。 但是当n = 2 时,方程x^2 + y^2 = z^2 的解就没有那么随便了,它们必须是特定的一组组的整数。其组数大大减少。 而当n = 3 时,方程x^3 + y^3 = z^3 则根本就没有整数解了。那么其原因是什么呢? 对此笔者曾经思考了多年。但没想到只是在近几天才一下子开了窍,找到了问题的关键。原来是:指数越大,整数的乘幂z^n在数轴上的坐标点就越稀疏,从而使任意两整数的同次方幂之和x^n + y^n 落在坐标点上成为整数的可能性就越小。其概率是z^n 的导数的倒数。即每组x^n + y^n 能够成为整数的可能性只有 η= 1/[n z^(n-1)] = 1/ [n (x^n + y^n )^(1-1/n) ] 当x、y在平面直角坐标系的第一区间随意取值时,我们可以用积分的办法算出其中能够让z成为整数的组数。其公式为 N =∫∫ηdx dy =∫∫[(dx dy) / (n (x^n + y^n )^(1-1/n))] 因为在平面直角坐标系上,当z 一定时,由方程x^2 + y^2 = z^2 所决定的曲线是个正圆; 而由方程x^n + y^n = z^n 所决定的曲线则是一个近似的圆; 只有当n 趋于无穷大时,它的曲线才能成为一个正方形。 所以当n较小时,我们是可以把方程的曲线当作一个圆来处理的。这样以来,N的积分公式就变成了 N =∫[(0.5πz dz ) / (n z^(n-1))] ①当n = 1 时,由方程x + y = z 所决定的曲线是一条斜的直线。它在第一象限的长度是sqrt(2) z ,此时能够成为整数的概率是100%,即η= 1/[n z^(n-1)] = 1 所以N =∫sqrt(2) z dz = [1/sqrt(2)] z^2 即与z的平方成正比,这意味着在坐标系的第一象限中,遍地都是解。仔细想想这也可以理解。因为不论x还是y,都是可以取任意整数的;而正整数的数量是无穷多,所以它们的组合数将是无穷多的平方,为高一级的无穷多。 ②当n = 2 时,由方程x^2 + y^2 = z^2 所决定的曲线是一个正圆。在第一象限是一段1/4 的圆周,其长度是0.5πz ;此时η= 1/[2 z ] 所以N =∫(0.5πz dz / (2 z) ) = (π/4) z

《费马大定理》读后感800字

《费马大定理》读后感800字 费马大定理是17世纪法国数学家费马留给后世的一个不解之谜。即:当整数n>2时,关于x,y,z的不定方程x^n+y^n=z^n.无正整数解。 为证明这个命题,无数的大数学家们都在不懈努力,孜孜不倦的力求攻克。该问题的提出还在于毕达哥拉斯定理(在一个直角三角形中,斜边的平方等于两直角边的平方之和)的存在。而后欧拉用他的方式证明了x^3+y^3=z^3无正整数解。同理3的倍数也无解。费马也证明了n为4时成立。这样使得待证明的个数大大减少。终于在“谷山——志村猜想” 之后,被安德鲁·怀尔斯完全证明。 看过该书以后,一方面是对于费马大定理的证明过程的惊叹。这是一个如此艰辛的过程。阿瑟·爱丁顿爵士曾说,证明是一个偶像,数学家在这个偶像面前折磨自己。值得解决的问题会以反击来证明他的价

值。费马大定理的成功证明的实现在是它被提出后的300多年。经典数学的证明办法是从一系列公理、陈述出发,然后通过逻辑论证,一步接着一步,最后就可能得到某个结论。数学证明依靠这个逻辑过程,一经证明就永远是对的。数学证明是绝对的。也是一环扣一环的,没有索菲·热尔曼,柯西,欧拉等人在之前的研究,该定理并非能在个人的一次研究中就能得到证明。对于数学的研究是永无止境的。另一方面,我也认识到寻找一个数学证明就是寻找一种认识,这种认识比别的训练所积累的认识都更不容置疑。最近两千五百年以来,驱使着数学家们的正是这种以证明的方法发现最终真理的欲望。数学家有着不安分的想象与极具耐心的执拗。虽说当今计算机已经发展到一定地步了,它的计算速度再快,但是无法改变数学证明的需要。数学证明不仅回答了问题,还使得人们对为什么答案应该如此有所了解。 学数学能干什么?曾经也有学生这样问过欧拉,欧拉给他一些钱以后就让学生走了。培根也说过,数学使人周密。数学的证明最能培养严谨的态度。

英文寓言故事及其翻译

英文寓言故事及其翻译 本文是关于英文寓言故事及其翻译,仅供参考,希望对您有所帮助,感谢阅读。 如果说童话是孩子对外在环境的幻想的话,那么寓言就是生活所要传达给孩子们的智慧,下面这些是为大家推荐的几篇英文寓言故事及其翻译。 英文寓言故事及其翻译1:狼和鹳雀 Wolf, having a bone stuck in his throat, hired a Crane, for a large sum, to put her head into histhroat, and draw out the bone. When the Crane had extracted the bone, and demanded thepromised payment, the Wolf, grinning and grinding his teeth, exclaimed: "Why, you havesurely already a sufficient recompense, in having been permitted to draw out your head insafety from the mouth and jaws of a wolf." 狼和鹳雀 一只狼喉咙鲠了一根骨头,便用很多钱去雇请一只鹳雀,将头伸进他的喉咙中,把那块骨头取出来。当鹳雀拔出那块骨头,向他索取约定的报酬,狼却呲牙咧齿地说:「怎么?允许你的头从一只狼的嘴巴和牙床中安全地伸出来,已经是莫大的报酬了。」为恶人效劳,不要希望得到报酬;要是能避免伤害,已经是万幸了。 英文寓言故事及其翻译2:狼和小羊 the WOLF AND THE LAMBA Wolf, meeting with a Lamb astray from the fold, resolved not to lay violent hands on him, butto find some plea, which should justify to the Lamb himself his right to eat him. He thusaddressed him:"Sirrah, last year you grossly insulted me." "Indeed," bleated the Lamb in amournful tone of voice, "I was not then born." Then said the Wolf, "You feed in my pasture." "No, good sir," replied the Lamb, "I have not yet tasted grass." Again said the Wolf, "You drinkof my well." "No," exclaimed the Lamb, "I never yet drank water, for as yet my mother′s milk isboth food and drink to me."

【费马大定理】

【费马大定理】 彼埃尔.德.费马(1601-1665)是数学史上最伟大的业余数学家,他的名字频繁地与数论联系在一起,可是他在这一领域的工作超越了他所在的时代,所以他的同代人更多地了解他是从他的有关坐标几何(费马独立于笛卡尔发明了坐标几何),无穷小演算(牛顿和莱布尼茨使之硕果累累)和概率论(本质上是费马和帕斯卡共同创立的)的研究中得出的.费马并不是一位专业数学家,他的职业是律师兼土伦地方法院的法官. 费马登上法学职位后开始了业余数学研究;虽然他未受过正规的数学训练,但他很快对数学产生了浓厚的兴趣,可惜他未养成发表成果的习惯,事实上在其整个数学生涯中,他未发表过任何东西.另一方面,费马保持了跟同时代的最活跃和最权威的数学家之间的广泛的通信联系.在那个由数学巨人组成的世界里,有笛沙格,笛卡尔,帕斯卡,沃利斯和雅克.贝努里,而这位仅以数学为业余爱好的法国人能和他们中任何一位相媲美. 著名的费马大定理的生长道路即漫长又有趣.1453年,新崛起的奥斯曼土耳其帝国进攻东罗马帝国的都城-----君士坦丁堡陷落了.拜占庭的学者纷纷逃向西方,也带去了希腊学者的手稿,其中就有刁番都的<<算术>>.这本书一直流传到今天,但在1621年前几乎无人去读他.这一年,克罗德.巴舍按照希腊原文重新出版了这本书,并附有拉丁译文,注释和评论.这才使欧洲数学家注意到这本书,似乎费马就是读了这本书才对数论开始感兴趣的. 在读<<算术>>时,费马喜欢在页边空白处写一些简要的注记.在卷II刁番都问题8旁边的空白处,原问题是"给定一个平方数,将其写成其他两个平方数之和",费马写道:"另一方面,不可能将一个立方数写成两个立方数之和,或者将一个四次幂写成两个四次幂之和.一般地,对于任何一个数,其幂大于2,就不可能写成同次幂的另外两个数之和.对此命题我得到了一个真正奇妙的证明,可惜空白太小无法写下来." 用代数术语表达,刁番都问题是想求出方程: x2+y2=z2 的有理数解,这已经由古希腊数学家欧几里德得到:x=2mn,y=m2-n2,z=m2+n2 而费马在页边的注解断言,若n是大于2的自然数,则方程 x n+y n=z n 不存在有理数解.这就是我们今天称为费马大定理的由来. 尽管在普通人的心目中,相信费马真的找到了一个奇妙的证明,但他毕竟是一个动人的故事,17世纪的一位业余数学爱好者证明了一个结果,他使得其后350年间的数学家起来为之奋斗了,然而却劳而无功.他的问题是如此简明,因而这个故事更富有感染力.而且永远存在费马是正确的可能性. 从费马的另一处注解中,数学史家发现了费马唯一具体的对于n=4的情形做的证明,在这个证明中,费马发明了一种"无穷递降法",他利用了整数边直角三角形的面积不可能是平方数的结论,假设方程: x4+y4=z4 有一组有理解,令a=x4,b=2x2z2,c=z4+x4,d=y2xz.反复利用熟知的恒等式:(s+t)2=s2+2st+t2 得到:a2+b2=(z4-x4)2+4x4z4=z8-2x4z4+x8+4x4z4=(z4+x4)2=c2.并且有: ab/2=y42x2z2=(y2xz)2=d2 于是,a2+b2=c2,并且ab/2=d2.但是这已经证明是不可能的,因此假定n=4时有解是错误的. 对于n=3的情形,后来的欧拉在1753年用了一种有缺陷的方法证明了这个命题.他使用了一

费马大定理的3次、4次不可能的证明

A 试证:试证:x x 4+y 4=z 4在xy xy≠ ≠0时无整数解。证:假设原命题成立,则有: z 4-x 4=(z -x)(z 3+z 2x+z x 2+x 3)=(z -x)(z +x)(z 2+x 2)=y 4由x 、y 、z 都是大于0的正整数,所以有z >x 得:得:z z -x -x<<z +x +x< <z 2+x 2(其中若z +x +x≥≥z 2+x 2,则x(1-x)x(1-x)≥ ≥z (z -1)负数大于正数,不成立。)分两种情形讨论: ①y 是质数,得:是质数,得:y=z y=z -x y=z +x y 2=z 2+x 2由前两式得x =0(不成立)②y 是合数,得:是合数,得:(z (z -x)a=y (z -x)b=y z 2+x 2=aby 2稍微变换一下就可以得到:((a a 2b 2-1-1) )z 2=(a 2b 2+1)x 2即:即:a a 2 b 2-1=k 12a 2b 2+1=k 22但是在整数里,但是在整数里,m m 2-n 2≠1。故这种情形不成立。∴x 4+y 4=z 4在xy xy≠ ≠0时无整数解。B 试证:试证:x x 3+y 3=z 3在xy xy≠ ≠0时无整数解。证:假设原命题成立,则有: z 3-x 3=(z -x)-x)( (z 2+xz +x 2)=y 3>0则有:则有:z z >x z 2+xz +x 2>z -x 分两种情形讨论: ①y 是质数,得:是质数,得:y=z y=z -x y 2=z 2+xz +x 2即:即:z z 2+xz +x 2=y 2=(z -x)2整理得到:整理得到:xz xz =-2xz (不成立不成立) )②y 是合数,则有:是合数,则有:(z (z -x)a=y z 2+xz +x 2=ay 2整理得到:((a a 3-1-1) )z 2-(a 3+1)xz +(a 3-1)x 2=0若z 有解,需有解,需△≥△≥△≥00即:即:a a 3≤3由于a 是大于0的正整数,故a =1即:即:z z -x=y 回到第回到第① ①种情形,结果仍是不成立。 ∴x 3+y 3=z 3在xy xy≠ ≠0时无整数解。另外根据我的推到出勾股方程的满足条件或生成方法是: ((e 2-f 2)/2)2+(ef)2=((e 2+f 2)/2)2 其中e 、f 取大于0的同时为奇或偶的正整数(的同时为奇或偶的正整数(e e ≠ f )但是我在一本介绍数论的书上看到已经被人家找出来,只是形式和我的有点差异。故我通过上述方法找到了勾股方程成立的充足理由,及同样找到了其满足条件。乐哉!

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