曾经,有一道价值10万马克的不确定方程方面的题,只要证明出这道题,就能够得到10万马克的馈赠。
这道题就是证明费马定理:除了二次方,两个同次方的整数和不可能等于另一个整数的同次方。
也就是说,当n>2时,方程xn+yn=zn没有整数解。
我们知道,方程:
x2+y2=z2
x3+y3+z3=t3
都有无数组解。但是,如果你想找出方程x3+y3=z3的正整数解,那是不可能的。
同样,四次、五次、六次方等的正整数解也不存在,这使我们相信费马定理是正确的。
获得馈赠的条件是,证明费马的猜想适用于二次方以上的所有方程。可是直到目前为止[1],费马定理还没有得到证明。
曾经,许多数学家研究过费马定理,结果只证明了这个定理适用于某一个指数,或者是某一些指数。但是,题中要求的是证明适合所有的指数。(www.daowen.com)
有趣的是,这个定理曾经被证明过,只是后来失传了。17世纪伟大的数学家费马[2],也就是提出定理的人,声称自己证明了这个定理。他把自己的“伟大猜想”(类似数学理论的其他一系列定理)写在了刁藩都著作的书页上,还附注了一句话:
“我已经找到了证明这个定理的方法,但这里的空间太小了,无法写出来。”
在费马的书信集和书稿中,都没有发现证明定理的方法。因此,后来的学者只能自己想办法证明了。
1797年,欧拉证明了费马定理的三次方和四次方;1823年,勒让德证明了定理的五次方;1840年,拉梅和勒贝格证明了它的七次方(并不需要证明合数次方,因为它们可以转化成质数次方)。直到1849年,库默证明了费马定理中100以内的整数。
这些成果远远超出了费马所熟知的数学范围,至于费马是如何证明自己的定理的,成了永远的谜。而且,他的证明是否正确,也无法考证了。
如果你想了解费马定理的历史和研究状况,你可以去阅读一下A.欣钦的《伟大的费马定理》,它向大家介绍了一些基础知识。
【注释】
[1]《趣味代数学》第一版的出版时间是20世纪上半叶。现在,有许多文章对费马定理进行了证明。
[2]费马(1601—1665)不是一位职业数学家,他学的是法律,担任过议会参事,在业余时间研究数学。但是,他有许多重要的发现,没有用来发表,而是和学者朋友进行交流。
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