西奥多罗斯为什么证到17就不证了呢?
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欧几里得91、西奥多罗斯为什么证到17就不证了呢?
“你可以在网上看到,Theodolites(通常译为西奥多罗斯)对数学的贡献之一就是‘证明了3到17的非平方数的根是无理数’。这给后人留下了一个疑问:怪了,为什么证到17就不证了呢?…”网友说。
“一位俄国的数学历史家‘猜’到了原因…”网友接着说,“他猜测,当时Theodorus就是用类似上面的方法(见《欧几里得91》)证明的…比如,要证明根号x不是有理数,于是设√x=p/q…得p2=xq2(p的平方=x·q的平方)…”
“我们已经证过x=2的情况了,剩下来的质数都是奇数。如果x是奇数且p/q已经不能再约分,那么显然p和q都是奇数…”网友继续说。
…
x是奇数且p/q已经不能再约分(x、p、q是正整数),则p和q都是奇数。
证明如下:
设:q是偶数
∴
∴ xq2(x·q的平方)是偶数(正整数乘以偶数,结果还是偶数)
p2=xq2(p的平方=x·q的平方)
∴ p2(p的平方)是偶数
∴ p是偶数(正整数中,只有偶数的平方是偶数,没有其它可能)
∴ p、q都是偶数。
p、q都是偶数,这与“p/q已经不能再约分”矛盾。
“q是偶数”违反了矛盾律(见《欧几里得82》),根据人们对“错误”的定义(见《欧几里得82》),“q是偶数”是错的。
根据排中律(见《欧几里得80、81》),“q是偶数”是错的,那么它的反命题——q是奇数就是对的。
∴ q是奇数
∴ q2(q的平方)是奇数(奇数的平方是奇数)
x是奇数
∴ xq2(x·q的平方)是奇数(奇数乘以奇数结果还是奇数)
p2=xq2(p的平方=x·q的平方),xq2(x·q的平方)是奇数
∴ p是奇数(正整数中,只有奇数的平方是奇数,没有其它可能)
…
“一个奇数2n+1的平方应该等于4(n2+n)+1——4×(n的平方+n)+1,即8·n(n+1)/2 + 1…”网友最后说。
…奇数可以表示成2n+1(n为整数),见《欧几里得11》;(2n+1)的平方=(2n+1)×(2n+1)=4n的平方+2n+2n+1=4n的平方+4n+1=4(n的平方+n)+1=4n(n+1)+1= 8·n(n+1)/2 + 1
“其中n(n+1)/2肯定是一个整数…”网友说。
…
奇数2n+1的平方=8·n(n+1)/2 + 1,n(n+1)/2是一个整数。
证明:
∴
∴ n(n+1)是偶数(奇数乘以偶数得偶数)
∴ n(n+1)能被2整除
∴ n(n+1)/2是整数
…
“如果p=2k+1,q=2m+1,把它们代进p2=xq2(p的平方=x·q的平方),有8[k(k+1)/2–xm(m+1)/2]=x-1…”网友接着说。
…p=2k+1,q=2m+1,代入p2=xq2(p的平方=x·q的平方)得:(2k+1)2=x(2m+1)2(【2k+1】的平方=x·【2k+1】的平方)
(2k+1)2=x(2m+1)2两边化简:
4k2+4k+1=x(4m2+4m+1)
两边同时减1:
8·k(k+1)/2 =x·8·m(m+1)/2 + x-1
两边同时减x·8·m(m+1)/2 :
8·k(k+1)/2-x·8·m(m+1)/2=x-1
提取公因式:
8[k(k+1)/2–x·m(m+1)/2]=x-1
“…
请看下集《欧几里得92、数学家西奥多罗斯能做到的,我们也能做到》”
若不知晓历史,便看不清未来

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