费马大定理研究论文

论文怀尔斯关于费马方程证明的简介 胡振武费马提出：方程X+Y=Z，当正整数指数n﹥2时，没有正整数解。当然xyz=0除外。这就是费马大定理（FLT）。FLT方程是不定方程，数列无穷大，难以计算。为避免无穷大和便于计算，前人把FLT方程变形为X+Y= 1，有人称之为费马方程，此时方程解的集合的图象称为费马曲线，弗赖将三维高次的FLT方程变形为二维三次的椭圆方程，怀尔斯借助弗赖椭圆方程的推断证明FLT。如果FLT是世界高峰，那么通往这个高峰的道路可能不止一条，但怀尔斯走出了最精彩的一条，可以说给出的是数学追求的满意解。伽罗瓦理论。本文将介绍怀尔斯使用模形式、谷山—志村猜想、伽罗瓦群证明费马大定理成立的大致过程。我的介绍详见拙著《费马大定理证明之研究》（中文稿，目录及论文有英文），此书在各著名国家图书馆和各著名大学图书馆里可以查阅。费马方程证明是人类近3个世纪的数学成果的集中体现，不能被当作世界上任何一个民科的挑战游戏，特此声明。

安德鲁·怀尔斯（公元1953年4月11日—）是当代有名的英国数学家。1974年毕业于牛津大学默顿学院。1977年在剑桥大学克莱尔学院获博士学位。其后任克莱尔学院初级研究员及哈佛大学助理教授。1981年到美国普林斯顿高等研究院任研究员。1982年任普林斯顿大学（Princeton University）教授，1988—1990年任牛津大学皇家学会研究教授。1989年当选为伦敦皇家学会会员。1994年以后任普林斯顿大学欧根‧希金斯（Eugene Higgins）讲座教授。怀尔斯对数学的最大贡献是证明了历时350多年的、著名的费马猜想。在此之前，他于1977年和科茨（Coates）共同证明了椭圆曲线中最重要的猜想——伯奇—斯温耐顿—代尔（Birch-Swinnerton-Dyer）猜想的特殊情形（即对于具有复数乘法的椭圆曲线）；1984年和马祖尔（Mazur）一起证明了岩泽理论中的主猜想。在这些工作的基础上，他于1994年通过证明半稳定的椭圆曲线的谷山—志村—韦伊猜想，从而完全证明了费马最后定理。他因此赢得多种荣誉和奖励：1996年当选为美国国家科学院外籍院士并获该科学院数学奖；同年还获欧洲的奥斯特洛夫斯基奖和瑞典科学院舍克奖、法国的费马奖；1997年获美国数学会科尔奖，同年最终获得1908年沃尔夫斯科尔（Wolfskehl）为解决费马猜想而设置的10万马克奖金。由于他在费马最后定理方面的成就又获1996年度沃尔夫奖，以及1998年国际数学家大会颁发的特别贡献奖。 附：安德鲁·怀尔斯证明费马大定理的故事 解答数学“大问题”——证明费马大定理的故事 为了寻求费马大定理的解答，三个多世纪以来，一代又一代的数学家们前赴后继，却壮志未酬。1995年，美国普林斯顿大学的安德鲁·怀尔斯教授经过8年的孤军奋战，用130页长的篇幅证明了费马大定理。怀尔斯成为整个数学界的英雄。 费马大定理提出的问题非常简单，它是用一个每个中学生都熟悉的数学定理——毕达哥拉斯定理——来表达的。2000多年前诞生的毕达哥拉斯定理说：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。即X2+Y2=Z2。大约在公元1637年前后 ，当费马在研究毕达哥拉斯方程时，他写下一个方程，非常类似于毕达哥拉斯方程：Xn+Yn=Zn,当n大于2时，这个方程没有任何整数解。费马在《算术》这本书的靠近问题8的页边处记下这个结论的同时又写下一个附加的评注：“对此，我确信已发现一个美妙的证法，这里的空白太小，写不下。”这就是数学史上著名的费马大定理或称费马最后的定理。费马制造了一个数学史上最深奥的谜。

中科院数学研究机关有个不成文的规定：“凡是涉及费马大定理和哥德巴赫猜想的文章,必须经过至少两名大学数学教授的推荐”,否则,他们不予受理.我的论文,高于“两名大学数学教授的推荐”,初稿已经发表在2000年第4期《科学》杂志,题目是：《费马大定理与丢番图数学命题的婚礼》.《科学》杂志是具有国际学术权威性的刊物,一般人看不到或者不去看.现在,为了让一般群众都能了解什么是费马大定理,点燃群众性的“数学热情”；现重新改写,使它更加通俗易懂,更加贴近群众；使它从高深的和神圣的“数学殿堂”中走出来,让广大群众一睹它的真面目.这就是大数学家陈省身大师所提倡的“通俗数学”.陈省身大师已逝.他的两个愿望我们应当牢记：一、希望数学走进千家万户；二、希望中国成为21世纪的“数学大国”.（一）什么是费马大定理的“美妙证明”?我们得从头说起.皮埃尔��费马（Fermat）是十七世纪法国一位业余数学家,他本人职业是律师.1637年他在阅读《丢番图著作》（Diuphantus）第八命题时,他在书的空白处写下一段话,他写道：“将一个立方数分为两个立方数,将一个四次幂或一般高于二次幂的数,分为两个同次幂的数,这是不可能的.”（重点号是笔者所加）,他又说：“关于此,我确信已经发现了一种美妙的证明,可惜这里空白太小,写不下.”费马死后三百多年,人们承认他头脑中的那个“美妙证明”,故称之为定理,而不是猜想,更不是一般的称之为数学命题.可是,经过三百多年的时间,却没有一个人能够“破译”出费马的“美妙证明”,因而费马大定理成为了世界顶级数学难题.费马大定理用数学的语言表达出来,应当是：An+Bn≠Cn(当n≥3时),或者说：An+Bn=Cn(当n≥3时)没有整数解.1994年英国数学教授威尔斯（Wiles）宣称他证明了费马大定理.1996年出席了在德国召开的“世界数学大会”,领到了德国颁发的数学奖金（为费马大定理设立的专项奖金）,他的论文长达140页(有说200页).事后,美国著名数学教授Kenneth A Ribet撰文《费马的最后抵抗》（《科学》杂志1998年2月号）提出了质疑,他指出：所有数学家一致认为,威尔斯（Wiles）的证明太复杂,太现代化了,不可能是费马当年在页边空白处写下的那一段话时脑中所想到的证明.二者必居其一：要么是费马自己弄错了；要么就真的还有一个简单而巧妙的证明等待数学家们去发现.这段话讲得对极了.（二）费马大定理的巧妙证明,被我发现了.可是花去了我二十多年的时间,走了不少的弯路.后来拜读了重庆师范学院方镇华教授所著《简明数学史》,发现费马大定理,不是放在月宫里的明珠,也不是放在第118层楼的宝石.方镇华老师告诉我：费马当年,世界还处在“初等数学时期”.费马其人,是一普通的业余数学爱好者,本人职业是律师.想必他还没学过什么变量数学、近代数学和现代数学.古希腊时代的丢番图数学、毕达哥拉斯定理和中国孔夫子时代的数学水平相比,似乎还有差距.勾股弦定理早于毕达哥拉斯定理.古希腊的历史,比中国奴隶社会（夏禹时期）要晚一千多年.据美国一位数学家讲：费马当年,对中国古数学很感兴趣,也许可称之为中国古数学的“门生”.美国的数学家讲：研究中国古数学,也许就是打开“未来数学”宝库 “芝麻开门” 的魔咒.美国数学家希望中国人：要珍惜自己的历史,要珍惜自己的宝藏,不要手捧“外国月亮”.中国有足够的条件,可以成为世界“数学大国”.这些也许是废话,不说不好,说了罗嗦,只好拉倒,书归正传：我的论文《费马大定理与丢番图数学命题的婚礼》,是把两个数学命题捆绑在一起来研究的.丢番图第八命题说：将一个平方数分为两个平方数,（如：52=32+42）,用数学语言表达,记为：a2+b2=c2.费马大定理说：“将一个立方数分为两个立方数,将一个四次幂或一般高于二次幂的数,分为两个同次幂的数,这是不可能的.”用数学语言表达为：an+bn≠cn,(当n≥3时)；或者说：an+bn=cn,(当n≥3时)；没有整数解.为什么自然数的平方c2,可分为a2+b2?而3次幂以上的自然数不可能分为两个同次幂的数呢?费马发现：a2+b2=c2,也就是毕达哥拉斯定理(中国叫勾股弦定理),它所表示的是直角三角形三个边长的关系.毕氏定理,有整数解,如：a=3 b=4 c=5;古希腊人将这种数称之为“毕氏三组数”.费马想到：按通常情况a2+b2是不等于c2的,应当是a2+b2≠c2.∵ 若a+b=c, 则(a+b)2=c2, 展开后 a2+2ab+b2=c2,右端多出 2ab,∴a2+b2≠c2可是,为什么在毕氏定理中a2+b2=c2能够成立呢?他终于发现了一个”秘密”.在毕氏定理中,引进了一个补数r,毕氏三数组,应该是毕氏四数组.于是 a+b=c+r,(a+b)2=(c+r)2,展开后 a2+2ab+b2=c2+2cr+r2；∵ 在直角三角形中,2ab=2cr+r2,两端减等量后得：a2+b2=c2 （简化式）如：a=3 b=4 c=5 r=2(3+4)2=(5+2)2展开后 32+2��3��4+42=52+2��5��2+22,左端 2��3��4=24右端 2��5��2+22=24；∴ 可简化为 32+42=52.费马大定理的无整数解,或者说不可能分成两个3次幂以上的自然数,这是因为： an+bn=cn ,(当n≥3时), 在数学中根本不能成立,它脱离了直角三角形那种数与形的特殊关系,即便也引进一个补数r,仍然不能成立.如：(a+b)3=(c+r)3,展开：a3+3a2b+3ab2+b3=a3+3c2r+3cr2+r3左端的3a2b+3ab2≠右端的3c2r+3cr2+r3∴ 不能将其简化为：a3+b3=c3,即a3+b3≠c3,在引进补数r后,n的幂次越高,则:an+bn越是不等于cn,∴an+bn≠cn,(当n≥3时),或者说：an+bn=cn,(当n≥3时),没有整数解.费马大定理就是这样简单地被我证明了, 我先是证明“毕达哥拉斯定理”,而最后推证费马大定理,步骤不是很多吧.结论：费马的“美妙证明”,大概就是因为他发现了a2+b2=c2是一个特殊的简化式,这个简化式,是经过引进一个补数r后,在直角三角形的三个边长关系中,才能简化成a2+b2=c2,若脱离了直角三角形“数和形”的关系,则a2+b2=c2是不能成立的.当然,an+bn=cn,(当n≥3时),就更不能成立,即没有整数解.（三）在讲完费马大定理的证明后,我们再回到丢番图第八命题：“将一个平方数C2分为两个平方数a2+b2”,数学表达式：a2+b2=c2是能够成立的,并且有无限多的整数解,其解法：（A）公式：当a为奇数时,b=（a2-1）/2,c=（a2+1）/2,r=a-1;计算数据为：a 3 5 7 9 11 13 15 17 19 ……b 4 12 24 40 60 84 112 144 180 ……c 5 13 25 41 61 85 113 145 181 ……r 2 4 6 8 10 12 14 16 18 ……(A)表中所有的数,都符合: a2+b2=c2.(B)公式：当a为偶数时,b=a2/4-1,c=a2/4+1;r=a-2.计算数据为：a 4 6 8 10 12 14 16 18 ……b 3 8 15 24 35 48 63 80 ……c 5 10 17 26 37 50 65 82 ……r 2 4 6 8 10 12 14 16 ……(B)表中所有的数,都符合: a2+b2=c2.我的论文,一共证明了三个问题：(1) 毕达哥拉斯定理a2+b2=c2为什么能够成立；(2) 费马大定理：an+bn=cn,(当n≥3时),不能成立,即没有整数解;(3) 丢番图第八命题（又称丢番图方程）,有无限多的整数解；（见前面运算公式及A、B二表）.说明：这里（A）、（B）两个公式及其所计算的数据,只供证明丢番图第八命题（丢番图方程）的有解性,作为三个边长都是整数的直角三角形,还有其他解法,别人已经发现.此外,根据相似三角形可按等比例放大的原理,（A）、（B）两表中的数都可以“等比放大”.于是推导出公式：(ak)2+(bk)2=(ck)2 (k=…………….n)（相似三角形等比放大原理）例如：a=5 b=12 c=13 k=113则有：（5×113）2+（12×113）2=（13×113）25652+13562=14692另外：当n=4 an+bn=cn 可能有少数整数解

百多页的书，你自己找吧。。。我反正看不懂