用初中数学知识完全可以证明费马大定理
(2013-07-15 11:10:52)| 分类: 与相对论有关 |
用初中数学知识完全可以证明费马大定理
已知:a^2+b^2=c^2;令b>a,则c>b>a;c=b+k,k=1.2.3……正整数。
则有a^2+b^2=(b+k)^2[=(a+k’)^2],k’=(b-a)+k;
将a^2+b^2=(b+k)^2整理化简,得a^2=k(2b+k),b=(a^2-k^2)/2k;理论上讲,a可取包括负数在内的所有整数,只是遇见无理数时,一定要选择好m的小数点位数。
令a=mk,由于k=1.2.3……的正整数,则m为包括负数在内的所有实数,即除m≠0之外的所有实数,理论上讲,当然也包括无理数(只要无理数有头)。当a=2×10^2n(n=1.2.3.……)的倍数时,m可以有n位小数存在。凡可以让b=正整数的,其a^2+b^2=c^2均成立。
则b=k(m^2-1)/2,当a与b不能公约时,a与k同奇同偶,b与k奇偶相反。c≡奇数。
当n≥3时,a^(n/2)=[a^(1/2)]^n,b^(n/2)=[b^(1/2)]^n将其代入a^2+b^2=c^2,只要在a^(1/2)等于正整数时(因为这是设定的),b^(1/2)仍然可以是正整数,说明a^n+b^n=c^n,费马大定理不成立;但如果,b^(1/2)≠正整数,则a^n+b^n≠c^n,费马大定理成立。
令a=d^2,b=h^2,则a=mk=d^2,m=k,由于k=1.2.3……,则a=k^2;b=k(k^2-1)/2=h^2。
当a为奇数时,b=k[(k^2-1)/2],因为k为奇数。
当k=(k^2-1)/2时,b=k^2或b=[(k^2-1)/2]^2,所以,只要求得的k为正整数,等式有解,如果求得的k≠正整数,等式无解,费马大定理成立。
k=(k^2-1)/2
其实,当b=k^2已经不可能了,因为a=k^2,b=a(应该是b>a)与要求不符。
结论是:当a=k^2=d^2(正整数的平方)时,b=h^2,h≠正整数。
当a为偶数时,b=(k/2)(k^2-1),因为k为偶数。
令k/2=k^2-1,b=(k/2)^2或b=(k^2-1)^2,因为a=k^2,而b=(k/2)^2<a,与要求不符。
k/2=k^2-1
结论是:当a=k^2=d^2(正整数的平方)时,b=h^2,但h≠正整数,且b<a,与要求不符。
∴当n≥3时,a^n+b^n≠c^n,费马大定理成立。
补充说明:
有人会问:为什么会有6^2+8^2=10^2,与你所说的不一样呢?即,a与b同偶且c不恒等于奇数的情况呢?我要说明的是,当a、b与c可以约分的等式我称之为假通式,因为它们的公式应该是:(aq)^2+(bq)^2=(cq)^2两边约掉q才是真正的通式。比如,上式可以写成a=3,b=4,c=5,q=2【当然q也可以=2^(1/2),则等式为:2×3^2+2×4^2=2×5^2,即6^2+8^2=10^2】;也就是是(2×3)^2+(2×4)^2=(2×5)^2=4×3^2+4×4^2=4×5^2,两边约掉4,其等式为3^2+4^2=5^2,这都是真通式,即:a^2+b^2=(b+k)^2,k=1,此时的a与b奇偶相反,c恒等于奇数。
当然,q=p^(1/2),p≥2,且p为任意正整数。
那么,假通式还可以用公式证明吗?可以!
假设a×q=mk×q=d^2×q;令m=k,a×q=k^2×q=d^2×q。
bq=k[(kq)^2-1]/2=h^2×q,h^2=k[(kq)^2-1]/2q
当k=奇数时,令k=[(kq)^2-1]/2q,得2kq=(kq)^2-1;kq=1+2^(1/2)。
当k=偶数时,令k/2=[(kq)^2-1]/q,得kq=2[(kq)^2-1],2(kq)^2-kq-2=0;kq=(1+17^2)/4。
代入b=(a^2-k^2)/2k=h^2,其b依然不等于正整数的平方,即h≠正整数。
附录:
在k与m均为正整数时,具体代入加以验证:
当m=31,k=25(同为奇数);a=31×25=775,b=25×(31×31-1)÷2=12000;
则有775^2+12000^2=12025^2,(c=b+k)。
当m=25,k=31,a=25×31=775,b=31×(25×25-1)/2=9672,c=9703(9672+31)。
只知道,a=65情况下,求b=?
a=5×13,b=13(5×5-1)/2=156,c=156+13=169或b=5(13×13-1)/2=420,c=425。
a=152=4×38,b=38(4×4-1)/2=285,c=285+38=323。
假设:a=156=4×39=12×13(a与k奇偶相反时),b不可能为正整数。
令k=39,m=4,则b=39(4^2-1)/2=292.5(≠正整数)。
在k为正整数,而m等于包括负数,甚至无理数在内的所有实数时,
b=k(m^2-1)/2,因为a=mk,所以,k=a/m,b=(a/m)(m^2-1)/2;
整理可知:b/a=(m^2-1)/2m,令b=a,则m^2-2m-1=0,m=1±2^(1/2)。
令m=1-1.41[>1-2^(1/2)]=-0.41,令k=20000,则a=-8200;b=20000[(-0.41)^2-1]/2=-8319;
(-8200)^2+(-8319)^2=11681^2
令m=1-1.42[<1-2^(1/2)]=-0.42,令k=20000,则a=-8400,b=20000[(-0.42)^2-1]/2=-8236;
(-8400)^2+(-8236)^2=11764^2(c=b+k=-8236+20000=11764)
令m=1+1.41[<1+2^(1/2)]=2.41,令k=20000,则a=48200,b=20000(2.41^2-1)/2=48081;
48200^2+48081^2=68081^2(c=b+k=48081+20000=68081)
令m=1+1.42[>1+2^(1/2)]=2.42,令k=20000,则a=48400,b=20000(2.42^2-1)/2=48564;
48400^2+48564^2=68564^2(c=b+k=48564+20000=68564)
这说明:1-2^(1/2)<m<1+2^(1/2)时,a>b;否则a<b。由于正负数的平方均为正整数,所以,a与b无论正负只要是整数,它们的平方和都可以得到c的正整数平方。
所以m=1±2^(1/2),就是a与b的大小转换点。由于2^(1/2)是个无理数,无穷无尽,所以a与b永远不可能相等,即a≠b。只要a不等于b,就永远可以有a^2+b^2=c^2的等式存在。其求法为k=2×10^2n,m的小数点就取n位即可。

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