Учебное пособие: Алгоритм решения Диофантовых уравнений
Учебное пособие: Алгоритм решения Диофантовых уравнений
Алгоритм решения Диофантовых уравнений
Нижнегородская область
Г.Заволжье
2009 г.
В работе рассмотрен метод исследования Диофантовых уравнений и представлены решенные этим методом:
- великая теорема Ферма;
- уравнение Пелля;
- уравнения эллиптических кривых У2=X3+K,
(У2=Х3-Х, У2=Х3-Х+1, У2=Х3+аХ+В);
- иррациональные корни уравнения Х2-У2=1;
- поиск Пифагоровых троек;
- уравнение Каталана;
- уравнение гипотезы Билля
Решение Диофантовых уравнений
Лирическое отступление (ЛО) – 1
Всё началось с теоремы Ферма.
В клубе фермистов оказался случайно, решал совершенно другую задачу, и неожиданно пришла идея ВТФ. Я даже не помнил её классическое написание – хn+уn=сn , формулу ВТФ написал в виде хn = уn + сn, а потом не стал переучиваться, т.к. привык к своему написанию формулы.
ЛО – 2. При доказательстве ссылаюсь на закон распределения простых чисел. Можно было бы обойтись без упоминания оного. Просто сохранил историческую правду, т.к. лично для меня этот закон стал подсказкой.
ЛО – 3. Этот же подход был применён для решения уравнения гипотезы Биля и решения других уравнений. Выводы получились интересными.
Для себя обкатал этот метод на нескольких шуточных уравнениях. При профессиональном подходе, похоже, этот метод может дать как качественные выводы, так и количественные, окончательный же приговор этому методу будет сделан совместными усилиями.
Великая теорема Ферма. Решение
– не имеет решений в целых числах при показателе степени n>2.
Для доказательства данного утверждения было рассмотрено аналогичное функциональное уравнение. Чтобы получить функциональное уравнение надо обратиться к закону распределения простых чисел в ряду натуральных чисел. В таблице изображена матрица распределения составных чисел в ряду натуральных чисел.
4 |
+2 |
6 |
+2 |
8 |
+2 |
10 |
+2 |
12 |
+2 |
14 |
+2 |
16 |
+2 |
18 | … | ||||||
+2 |
+3 |
+4 |
+5 |
+6 |
+7 |
+8 |
+9 |
||||||||||||||
6 |
+3 |
9 |
+3 |
12 |
+3 |
15 |
+3 |
18 |
+3 |
21 |
+3 |
24 |
+3 |
27 | … | ||||||
|
|
||||||||||||||||||||
8 |
+4 |
12 | 16 | 20 | 24 | 28 | 32 | 36 | … | ||||||||||||
+2 |
|||||||||||||||||||||
10 |
+5 |
15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | … | ||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||
12 | +6 | 18 | 24 | 30 | 36 | 42 | 48 | 54 | … | ||||||||||||
+2 |
|||||||||||||||||||||
14 |
+7 |
21 | 28 | 35 | 42 | 49 | 56 | 63 | … | ||||||||||||
+2 |
|||||||||||||||||||||
16 |
+8 |
24 | 32 | 40 | 48 | 56 | 64 | 72 | … | ||||||||||||
+2 |
|||||||||||||||||||||
18 |
+9 |
27 | 36 | 45 | 54 | 63 | 72 | 81 | … | ||||||||||||
… | … | … | … | … | … | … | … |
Формула любого составного числа, соответствующего этой матрице, имеет вид - (i + 1) ( j + 1), где i - номер столбца этой матрицы,
j – соответственно, номер строки этой матрицы. Для верхней строки ( = 1) формула составного числа примет вид – 2(i + 1) – это ряд чётных чисел.