Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Реальная база готовых
студенческих работ

Узнайте стоимость индивидуальной работы!

Вы нашли то, что искали?

Вы нашли то, что искали?

Да, спасибо!

0%

Нет, пока не нашел

0%

Узнайте стоимость индивидуальной работы

это быстро и бесплатно

Получите скидку

Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!


Доказательство Великой теоремы Ферма за одну операцию

Тип Реферат
Предмет Математика
Просмотров
679
Размер файла
32 б
Поделиться

Ознакомительный фрагмент работы:

Доказательство Великой теоремы Ферма за одну операцию

Идея предлагаемого вниманию читателя элементарного доказательства Великой теоремы Ферма исключительно проста: после разложения чисел a, b, c на пары слагаемых, затем группировки из них двух сумм U' и U'' и умножения равенства a^n + b^n – c^n = 0 на 11^n (т.е. на 11 в степени n, а чисел a, b, c на 11) (k+3)-я цифра в числе a^n + b^n – c^n (где k – число нулей на конце числа a + b – c) не равна 0 (числа U' и U'' умножаются по-разному!). Для постижения доказательства нужно знать лишь формулу бинома Ньютона, простейшую формулировку малой теоремы Ферма (приводится), определение простого числа, сложение двух-трех чисел и умножение двузначного числа на 11. Вот, пожалуй, и ВСЁ! Самое главное (и трудное) – не запутаться в десятке цифр, обозначенных буквами. Формальное описание истории теоремы и библиография в русском тексте опущены.

Доказательство приводится в редакции от 1 июня 2005 года (с учетом дискуссии на мехматовском сайте).

В.С.

Элементарное доказательство Великой теоремы Ферма

ВИКТОР СОРОКИН

ИНСТРУМЕНТАРИЙ: [В квадратных скобках приводится поясняющая, не обязательная информация.]

Используемые обозначения:

Все числа записаны в системе счисления с простым основанием n > 10.

[Все случаи с составным n, кроме n = 2k (который сводится к случаю n = 4), сводятся к случаю

простого n с помощью простой подстановки. Случаи n = 3, 5 и 7 здесь не рассматриваются.]

ak– k-я цифра от конца в числе a (a1 – последняя цифра).

[Примердля a = 1043: 1043 = 1x53 + 0x52 + 4x51 + 3x50; a1 = 3, a2 = 4, a3 = 0, a4 = 1.]

a(k) – окончание (число) из k цифр числа a (a(1) = a1; 1043(3) = 043). Везде в тексте a1№ 0.

[Если все три числа a, b и c оканчиваются на ноль, следует разделить равенство 1° на nn.]

(ain)1 = aiи(ain - 1)1 = 1 (см. Малую теорему Ферма для ai№ 0). (0.1°)

(n + 1)n = (10 + 1)n = 11n = …101(см. Бином Ньютона для простого n).

Простое следствие из бинома Ньютона и малой теоремы Ферма для s№ 1 [a1№ 0]:

если цифра as увеличивается/уменьшается на 0 < d < n,

то цифра ans+1 увеличивается/уменьшается на d (или d + n, или d – n). (0.2°)

[В отрицательных числах цифры считаются отрицательными.]

***

(1°) Допустим, что an + bn – cn = 0 .

Случай 1:(bc)1? 0.

(2°) Пусть u = a + b – c, где u(k) = 0, uk+1? 0,k > 0[известно, что в 1° u > 0 иk > 0].

(3°) Умножим равенство 1° на число d1n (см. §§2 и 2a в Приложении) с целью превратить

цифру uk+1в 5. После этой операции обозначения чисел не меняются

и равенство продолжает идти под тем же номером (1°).

Очевидно, что и в новом равенстве (1°) u = a + b – c, u(k) = 0,uk+1 = 5.

(1*°) И пусть a*n + b*n – c*n = 0, где знаком “*” обозначены записанные в каноническом виде числа в равенстве (1°) после умножения равенства (1°) на 11n .

(4°) Введем в указанной здесь очередности следующие числа:u,u' = a(k) + b(k) – c(k),

u'' = u – u' = (a – a(k)) + (b – b(k)) – (c – c(k)), v = (ak+2 + bk+2 – ck+2)1, u*' = a*(k) + b*(k) – c*(k),

u*'' = u* – u*' = (a* – a*(k)) + (b* – b*(k)) – (c* – c*(k)), 11u', 11u'',v* = (a*k+2 + b*k+2 – c*k+2)1,

и вычислим две последние значащие цифры в этих числах:

(3a°) uk+1= (u'k+1 + u''k+1)1 =5;

(5°) u'k+1=(–1, 0или1) – таккак – nk <a'(k) < nk, – nk <b'(k) < nk, – nk <c'(k) < nk

и числа a, b, c имеют различные знаки;

(6°) u''k+1=(4, 5или6)(см. 3a° и 5°) [важно:1 < u''k+1< n – 1];

(7°) u'k+2= 0[всегда!] – так как u' < 2nk;

(8°) u''k+2 = uk+2[всегда!];

(9°) u''k+2= [v + (ak+1 + bk+1 – ck+1)2]1, где (ak+1 + bk+1 – ck+1)2 = (–1, 0или1);

(10°) v =[uk+2 – (a(k+1) + b(k+1) – c(k+1))k+2]1 [где (a(k+1) + b(k+1) – c(k+1))k+2 = (–1, 0или1)] =

= [uk+2 – (–1, 0или1)]1;

(11°) u*k+1= uk+1 = 5 – т.к. u*k+1иuk+1– последние значащие цифры в числах u* и u;

(12°) u*'k+1= u'k+1 – т.к. u*'k+1иu'k+1– последние значащие цифры в числах u*' и u';

(13°) u*''k+1 = (u*k+1 – u*'k+1)1 = (3 – u*'k+1)1 = (4, 5или6)[важно:1 < u*''k+1< n – 1];

(14°) (11u')k+2= (u'k+2 + u'k+1)1(затем – в результате приведения чисел к каноническому виду –

величина u'k+1 «уходит» в u*''k+2, поскольку u*'k+2 = 0);

(14a°) важно: числа (11u')(k+2)и u*'(k+2)отличаются только k+2-ми цифрами, а именно:

u*'k+2 = 0, но (11u')k+2№ 0 в общем случае;

(15°) (11u'')k+2 =(u''k+2 + u''k+1)1;

(16°) u*k+2 = (uk+2 + uk+1)1 = (u''k+2 + uk+1)1 = (u''k+2 + 5)1;

(16а°) к сведению: u*'k+2 = 0 (см. 7°);

(17°) u*''k+2 = (u*k+2 +1, u*k+2илиu*k+2 – 1)1 = (см. 9°) = (u''k+2 + 4,u''k+2 + 5 или u''k+2 + 6)1;

(18°) v* =[u*k+2 – (a*(k+1) + b*(k+1) – c*(k+1))k+2]1

[гдеu*k+2 = (uk+2 + uk+1)1 (см. 16°), а(a*(k+1) + b*(k+1) – c*(k+1))k+2 = (–1, 0или1) –см. 10°] =

= [(uk+2 + uk+1)1– (–1, 0или1)]1.

(19°) ВведемчислаU' = (ak+1)n + (bk+1)n – (ck+1)n, U'' = (an + bn – cn) – U', U = U' + U'',

U*' = (a*k+1)n + (b*k+1)n – (c*k+1)n, U*'' = (a*n + b*n – c*n) – U*', U* = U*' + U*'';

(19а°) к сведению: U'(k+1) = U*'(k+1) = 0.

(20°) Лемма: U(k+2) = U'(k+2) = U''(k+2) = U*(k+2) = U*'(k+2) = U*''(k+2) = 0 [всегда!].

Действительно, из 1° мы имеем:

U = an + bn – cn =

= (a(k+1)+ nk+1ak+2 + nk+2Pa)n + (b(k+1) + nk+1bk+2 + nk+2Pb)n – (c(k+1) + nk+1ck+2 + nk+2Pc)n =

= (a(k+1)n + b(k+1)n – c(k+1)n) + nk+2(ak+2a(k+1)n - 1 + bk+2b(k+1)n - 1 – ck+2c(k+1)n - 1) + nk+3P =

= U' + U'' = 0, где

U' = a(k+1)n + b(k+1)n – c(k+1)n,

(20a°)U'' = nk+2(ak+2a(k+1)n -1 + bk+2b(k+1)n -1 – ck+2c(k+1)n -1) + nk+3P,

где(ak+2a(k+1)n -1 + bk+2b(k+1)n -1 – ck+2c(k+1)n -1)1 = (см. 0.1°)=

(20b°) = (ak+2 + bk+2 – ck+2)1=U''k+3=v (см. 4°).

(21°) Следствие: (U'k+3 + U''k+3)1 = (U*'k+3 + U*''k+3)1 = 0.

(22°) Вычислимцифру(11nU')k+3:

[так как числа (11u')(k+2)и u*'(k+2)отличаются только k+2-ми цифрами на величину

(11u')k+2), то на эту величину будут отличаться и цифры (11nU')k+3и U*'k+3, это означает,

что цифра (11nU')k+3будет на (11u')k+2 превышать цифру U*'k+3 (см. 0.2°)]

(11nU')k+3 = U'k+3 = (U*'k+3 + (11u')k+2)1 = (U*'k+3 + u'k+1)1.

(23°) ОткудаU*'k+3 = U' k+3 – u'k+1.

(24°) Вычислим цифру U*''k+3:

U*'' k+3 = v* = (uk+2 + uk+1)1– (–1, 0или1) – см. (18°);

(25°) Наконец, вычислим цифру (U*'k+3 + U*''k+3)1:

(U*'k+3 + U*''k+3)1 = (U*'k+3 + U*''k+3 – U'k+3 – U''k+3)1 = (U*'k+3 – U'k+3 + U*''k+3 – U''k+3)1 =

(см. 23° и 24°) = (– u'k+1 + v* –v) = (см. 18° и 10°) =

= (– u'k+1 + [uk+2 + uk+1– (–1, 0или1)]–[uk+2 – (–1, 0или1)])1 =

= (– u'k+1 +uk+1+ (–2, –1, 0, 1, или2))1 = (см. 3a°) =

( u''k+1+ (–2, –1, 0, 1, или2))1 = (см. 6°) = (2, 3, 4, 5, 6, 7 или 8) №0,

что противоречит 21°и, следовательно, выражение 1° есть неравенство.

Случай 2 [доказывается аналогично, но намного проще]:b(или c) = ntb', где b1 = 0 и bt+1 = b'1№ 0.

(26°) Введем число u = c – a > 0, где u(nt – 1) = 0,а unt? 0 (см. §1 в Приложении).

(27°) После умножения равенства 1° на число d1n (с целью превратить цифру unt в 5)

(см. §§2 и 2a в Приложении) обозначения чисел сохраняются.

(28°) Пусть: u' = a(nt – 1) – c(nt – 1), u'' = (a – a(nt – 1)) – (c – c(nt – 1)) (где, очевидно, u''nt = (ant – cnt)1);

U' = a(nt)n + bn – c(nt)n (гдеU'(nt + 1) = 0– см. 1° и 26°),U'' = (an – a(nt)n) – (cn – c(nt)n),

U*' = a*(nt)n + b*n – c*(nt)n (гдеU*'(nt + 1) = 0),U*'' = (a*n – a*(nt)n) – (c*n – c*(nt)n),

v = ant+1 – cnt+1.

Вычисления, полностью аналогичные вычислениям в случае 1, показывают, что nt+2-я цифра в равенстве Ферма не равна нулю. Число b во всех расчетах (кроме самой последней операции и в п. 27°) можно проигнорировать, т.к. цифры bnnt+1и bnnt+2при умножении равенства 1° на 11nне меняются (т.к. 11n(3) = 101).

Таким образом, для простых n > 7 теорема доказана.

==================

ПРИЛОЖЕНИЕ

§1. Если числа a, b, c не имеют общих сомножителей и b1 =(c – a)1 = 0,

тогда из числа R = (cn – an)/(c – a) =

= cn –1 + cn –2a + cn –3a2 + … c2an - 3 + can - 2 + an - 1 =

= (cn –1 + an –1) + ca(cn –3 + an –3) + … + c(n –1)/2a(n –1)/2 =

= (cn –1 – 2c(n –1)/2a(n –1)/2 + an –1 + 2c(n –1)/2a(n –1)/2) + ca(cn –3 – 2c(n –3)/2a(n –3)/2 + an –3 + 2c(n –3)/2a(n –3)/2) +

+ … + c(n –1)/2a(n –1)/2 = (c – a)2P + nc(n –1)/2a(n –1)/2 следует, что:

c – a делится на n2, следовательно R делится на n и не делится на n2;

так как R > n, то число R имеет простой сомножитель r не равный n;

c – a не делится на r;

если b= ntb', где b'1№ 0, то число c – a делится на ntn – 1 и не делится ntn.

§2. Лемма. Все n цифр (a1di)1, где di = 0, 1, … n – 1, различны.

Действительно, допустив, что (a1d1*)1 = (a1d1**)1, мы находим: ((d1* – d1**)a1)1 = 0.

Откуда d1* = d1**. Следовательно, множества цифр a1 (здесь вместе с a1 = 0) и d1 совпадают.

[Пример для a1 = 2: 0: 2x0 = 0; 1: 2x3 = 11; 2: 2x1 = 2; 3: 2x4 = 13; 4: 2x2 = 4.

При составном nЛемма несправедлива: в базе 10и (2х2)1 = 4, и (2х7)1 = 4.]

§2a. Следствие.Для любой цифры a1№ 0 cуществует такая цифра di, что (a1di)1 = 1.

[Пример для a1 = 1, 2, 3, 4: 1x1 = 1; 2x3 = 11; 3x2 = 11; 4x4 = 31.]

ВИКТОР СОРОКИН

e-mail:victor.sorokine@wanadoo.fr

4 ноября 2004, Франция

P.S. Доказательство для случаев n = 3, 5, 7 аналогично, но в (3°) цифра uk+1превращается не в 5, а в 1, и в (1*°) равенство (1°) умножается не на 11n, а на некоторое hn, где h – некоторое однозначное число.


Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Гарантируем возврат

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +
Новых работ ежедневно
computer

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

avatar
Математика
История
Экономика
icon
159599
рейтинг
icon
3275
работ сдано
icon
1404
отзывов
avatar
Математика
Физика
История
icon
157252
рейтинг
icon
6081
работ сдано
icon
2741
отзывов
avatar
Химия
Экономика
Биология
icon
105734
рейтинг
icon
2110
работ сдано
icon
1318
отзывов
avatar
Высшая математика
Информатика
Геодезия
icon
62710
рейтинг
icon
1046
работ сдано
icon
598
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
67 467 оценок star star star star star
среднее 4.9 из 5
УрГЭУ (СИНХ)
Работа выполнена качественно и досрочно. Замечаний нет. Спасибо большое!
star star star star star
ОрГМУ
Прекрасная работа и цена очень демократичная, и вправду эксперт, знает свое дело
star star star star star
РГУТиС
Большое спасибо. Отлично выполненная работа, написана супер быстро, без каких либо нарекан...
star star star star star

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

Нужно решить задачу вариант 7

Решение задач, Проектирование сооружений переработк твердых отходов

Срок сдачи к 5 окт.

только что

Решить диаграммы состояния

Практическая работа, Материаловедение

Срок сдачи к 9 окт.

только что

презентация

Презентация, Методы принятия управленческих решений

Срок сдачи к 5 окт.

3 минуты назад

Анализ зон повышенного риска банка

Решение задач, Особенности организации эб в ко

Срок сдачи к 3 окт.

3 минуты назад

написать курсовую

Курсовая, Искусственное воспроизводство

Срок сдачи к 7 окт.

4 минуты назад

Эссе

Эссе, Английский язык

Срок сдачи к 4 окт.

4 минуты назад

выполнить 8 лабораторных работ

Лабораторная, Лабораторный практикум по бухгалтерскому учету

Срок сдачи к 31 окт.

5 минут назад

Диаграмма

Статья, Диаграмма, русский язык

Срок сдачи к 7 окт.

5 минут назад

Выполнить контрольную по требованиям из метод. указаний. Минимум 15 страниц

Контрольная, Государственное и муниципальное управление

Срок сдачи к 6 окт.

5 минут назад

Факторы опасности в деятельности авиакомпаний

Реферат, Авиация

Срок сдачи к 14 окт.

6 минут назад

Факторы опасности в деятельности авиакомпаний

Реферат, Авиация

Срок сдачи к 14 окт.

7 минут назад

Контрольная

Контрольная, Технологии и оборудование современного производства

Срок сдачи к 3 окт.

7 минут назад

Решение задач по ГП

Решение задач, Гражданское право

Срок сдачи к 7 окт.

7 минут назад

Перемещение товаров через таможенную границу еаэс

Статья, запреты и ограничения внешнеторговой деятельности

Срок сдачи к 10 окт.

8 минут назад

Сделать и оформить лаболаторную

Лабораторная, Электрические машины

Срок сдачи к 4 окт.

9 минут назад
9 минут назад

Изучение панели управления источника бесперебойного электропитания hfr top line-930.

Лабораторная, Электропитание устройств и систем телекоммуникаций, электроника

Срок сдачи к 18 окт.

10 минут назад

Система бесперебойного электропитания сбэп-48/160

Лабораторная, Электропитание устройств и систем телекоммуникаций, электроника

Срок сдачи к 18 окт.

11 минут назад
planes planes
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно