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フェルマーの最終定理の簡単な証明

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0001日高
垢版 |
2020/05/17(日) 09:20:35.20ID:e9XxUXKw
【定理】pが奇素数のとき、x^p+y^p=z^pの解x,y,zは0以外の有理数とならない。
【証明】x^p+y^p=z^pを、z=x+rとおいてx^p+y^p=(x+r)^p…(1)とする。
(1)の両辺をr^pで割って、両辺を積の形にすると、
r^(p-1){(y/r)^p-1}=p{x^(p-1)+…+r^(p-2)x}…(2)となる。
(2)はr^(p-1)=pのとき、x^p+y^p=(x+p^{1/(p-1)})^p…(3)となる。
(3)はrが無理数なので、yを0以外の有理数とすると、xは有理数とならない。
∴pが奇素数のとき、x^p+y^p=z^pの解x,y,zは0以外の有理数とならない。
0002日高
垢版 |
2020/05/17(日) 09:33:28.41ID:e9XxUXKw
【定理】p=2のとき、x^p+y^p=z^pの解x,y,zは0以外の有理数となる。
【証明】x^p+y^p=z^pを、z=x+rとおいてx^p+y^p=(x+r)^p…(1)とする。
(1)の両辺をr^pで割って、両辺を積の形にすると、
r^(p-1){(y/r)^p-1}=p{x^(p-1)}…(2)となる。
(2)はr^(p-1)=pのとき、x^p+y^p=(x+p^{1/(p-1)})^p…(3)となる。
(3)はrが有理数なので、yを0以外の有理数とすると、xは有理数となる。
∴pが奇素数のとき、x^p+y^p=z^pの解x,y,zは0以外の有理数となる。
0005日高
垢版 |
2020/05/17(日) 10:48:39.81ID:e9XxUXKw
>4
>>2 日高
3π,4π,5πも解なので主張が誤りです。

3π,4π,5πも解とは、x=3π,y=4π,z=5πという意味でしょうか。
0007132人目の素数さん
垢版 |
2020/05/17(日) 11:39:31.69ID:5B8JBw4P
前のスレッドはここをクリックすれば見えます。
http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1587643218/

前のスレッドの
p=奇素数のとき、x^p+y^p=(x+p^{1/(p-1)})^p…(3)に無理数で整数比の解があるならば
(3)に無理数で整数比の解と同じ比の、有理数で整数比の解はない。
の証明について

わたしが、あなたの証明に、あなたが907で書いた、
> 有理数s,t,u、共通の無理数αとして、解はx=αs,y=αt,z=αuと書ける。
を代入したら、

【証明】(αs)^p+(αt)^p=(αu)^pを、(αu)=(αs)+rとおいて(αs)^p+(αt)^p=((αs)+r)^p…(1)とする。
(1)の両辺をr^pで割って、両辺を積の形にすると、
r^(p-1){((αt)/r)^p-1}=p{(αs)^(p-1)+…+r^(p-2)(αs)}…(2)となる。
(2)はr^(p-1)=pのとき、(αs)^p+(αt)^p=((αs)+p^{1/(p-1)})^p…(3-C)となる。

と書くとあなたは923で

> 正しくは、
> (αs)^p+(αt)^p=((αs)+(α)p^{1/(p-1)})^pとなります。

私が、そんな式にはなりません、と書くとあなたは927で

> 正しくは、
> (αu)=(αs)+αrです。

私が、それでも結果は同じです、と書くとあなたは

> z=x+αrという式には、なりません。
> z=ax+αrとなります。

と書き、その式じゃ証明が成り立ちません、と書くとあなたは997で

> z=ax+αrになるので、
>
> この部分が、わかりません。

と書きました。

あなたが書いたことを、あなたが分かりませんといったところで終わりました。

わたしは、「その式はあなたが書いたのですが?」と答えます。

返答をお願いします。
0008日高
垢版 |
2020/05/17(日) 12:02:43.68ID:e9XxUXKw
>6
そうです。

x=3π,y=4π,z=5πのそれぞれを、πでわると、
x=3,y=4,z=5となります。
0009日高
垢版 |
2020/05/17(日) 12:15:38.11ID:e9XxUXKw
>7

> z=ax+αrになるので、
は、間違いでした。

x,y,zが、無理数で、整数比となるならば、x=αs,y=αt,z=αuとおくと、
αu=αx+αrとなります。
0010132人目の素数さん
垢版 |
2020/05/17(日) 12:26:38.40ID:5B8JBw4P
>>9

それじゃ変わりませんよ。

> αu=αx+αr

x^pの項が消せないので(1)が(2)になりません。
本当にそこはxであっていますか?
0012132人目の素数さん
垢版 |
2020/05/17(日) 13:53:26.36ID:5B8JBw4P
>>11

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1さんが、607で

> 【定理】p=2のとき、x^p+y^p=z^pの解x,y,zは整数比となる。

とか書いていたので、私が612で

> 数学のルールに従って書くなら、この文は
> 
> @ p=2のとき、x^p+y^p=z^pの解であるすべてのx,y,zについて、x,y,zは整数比となる。
> A p=2のとき、x^p+y^p=z^pの解であるx,y,zのなかに、x,y,zが整数比となる物が存在する。
> 
> @は「絶対なる」、Aは「たまにそうなることもある」で、ちゃんと区別して書かないとただの落書きです。
> 区別して書いてください。

と指摘したら、613で

【定理】p=2のとき、x^p+y^p=z^pには、有理数の解x,y,zが存在する。

に治ったんですけど、なぜか772で

【定理】p=2のとき、x^p+y^p=z^pの解x,y,zは有理数となる。

に戻っちゃってそのままだったんですね。

>>2
落書きを書き込むのはやめてください。
0013日高
垢版 |
2020/05/17(日) 13:56:43.59ID:e9XxUXKw
>10
「x^pの項が消せないので」とは、

どういう意味かを、教えていただけないでしょうか。
0014日高
垢版 |
2020/05/17(日) 14:01:16.47ID:e9XxUXKw
>11
>>8 日高
君が>>2で主張した定理は偽でしょう?

どういう意味でしょうか?
0015日高
垢版 |
2020/05/17(日) 14:04:02.23ID:e9XxUXKw
>12
>>2
落書きを書き込むのはやめてください。

2は、間違いでしょうか?
0016132人目の素数さん
垢版 |
2020/05/17(日) 14:12:22.00ID:5B8JBw4P
>>13

>>1の証明にx=αs,y=αt,z=αuを代入し、あなたが>>9で書いたように、z=x+rを
> αu=αx+αrとなります。
...........ここ↑エックスなんですよね?
に書き直すと

【証明】(αs)^p+(αt)^p=(αu)^pを、αu=αx+αrとおいて(αs)^p+(αt)^p=(α(αs)+αr)^p…(1)とする。

左辺の(αs)^pの係数は1、右辺の(αs)^pの係数はα^p、なので(αs)^pの項が両辺から消えません。
よって、変形できません。
0017132人目の素数さん
垢版 |
2020/05/17(日) 14:15:35.30ID:5B8JBw4P
>>15

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前スレで

> 【定理】p=2のとき、x^p+y^p=z^pの解x,y,zは整数比となる。

を、あなた自身が

> 【定理】p=2のとき、x^p+y^p=z^pには、有理数の解x,y,zが存在する。

に修正したということを、忘れちゃったんですか?

>>2のままならでたらめの落書きです。
0018日高
垢版 |
2020/05/17(日) 15:14:02.26ID:e9XxUXKw
>17
2は、
【定理】p=2のとき、x^p+y^p=z^pの解x,y,zは0以外の有理数となる。
です。
「x^p+y^p=z^pの解」は、間違いでしょうか?
0019日高
垢版 |
2020/05/17(日) 15:15:52.50ID:e9XxUXKw
【定理】p=2のとき、x^p+y^p=z^pの解x,y,zは0以外の有理数となる。
【証明】x^p+y^p=z^pを、z=x+rとおいてx^p+y^p=(x+r)^p…(1)とする。
(1)の両辺をr^pで割って、両辺を積の形にすると、
r^(p-1){(y/r)^p-1}=p{x^(p-1)}…(2)となる。
(2)はr^(p-1)=pのとき、x^p+y^p=(x+p^{1/(p-1)})^p…(3)となる。
(3)はrが有理数なので、yを0以外の有理数とすると、xは有理数となる。
∴pが奇素数のとき、x^p+y^p=z^pの解x,y,zは0以外の有理数となる。
0020132人目の素数さん
垢版 |
2020/05/17(日) 15:25:10.33ID:5B8JBw4P
>>18
x=3π,y=4π,z=5πはx^p+y^p=z^pの解ですが有理数ではありません。
>>19の証明は間違いです。

x=1,y=2,z=√5はx^p+y^p=z^pの解ですが有理数ではありません。
>>19の証明は間違いです。
0021132人目の素数さん
垢版 |
2020/05/17(日) 15:27:01.57ID:5B8JBw4P
>>20訂正します。

x=3π,y=4π,z=5πはx^p+y^p=z^pの解ですが有理数ではありません。
>>19の定理は間違いです。

x=1,y=2,z=√5はx^p+y^p=z^pの解ですが有理数ではありません。
>>19の定理は間違いです。
0023日高
垢版 |
2020/05/17(日) 17:03:22.95ID:e9XxUXKw
>16
右辺の(αs)^pの係数はα^p、なので(αs)^pの項が両辺から消えません。
よって、変形できません。

「(αs)^pの係数はα^p、」がよくわかりません。
教えてください。
0024日高
垢版 |
2020/05/17(日) 17:07:55.74ID:e9XxUXKw
>21
x=3π,y=4π,z=5πはx^p+y^p=z^pの解ですが有理数ではありません。
>>19の定理は間違いです。

そうですが、
x=3,y=4,z=5は、有理数の解です。
0025132人目の素数さん
垢版 |
2020/05/17(日) 17:31:16.40ID:fBU/vu+l
>>24 日高
「そうですが」ってどういう意味?
これを見せられても>>19の主張が正しいと思っているの?
0026132人目の素数さん
垢版 |
2020/05/17(日) 17:34:42.00ID:5B8JBw4P
>>23

式の展開もできなくなってしまったんですか?

> >>1の証明にx=αs,y=αt,z=αuを代入し、あなたが>>9で書いたように、z=x+rを
> > αu=αx+αrとなります。
> ...........ここ↑エックスなんですよね?
> に書き直すと
>
> 【証明】(αs)^p+(αt)^p=(αu)^pを、αu=αx+αrとおいて(αs)^p+(αt)^p=(α(αs)+αr)^p…(1)とする。

(1)式を展開してください。



>>24

> p=2のとき、x^p+y^p=z^pの解x,y,zは0以外の有理数となる。

この書き方じゃ日本語として、有理数とならないものがある、とは読み取れないでしょ?
そして実際に、x=3π,y=4π,z=5πはx^p+y^p=z^pの解ですが有理数ではありません。
だから数学ではこんな書き方はしない
この書き方は落書きです。

落書きでないなら、
http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1589674835/>>12の@かAか
必ずどちらかの書き方です
0027132人目の素数さん
垢版 |
2020/05/17(日) 17:41:40.05ID:fBU/vu+l
x=3π,y=4π,z=5πの方は、πで割ると有理数解に帰着するので「有理数となる」と思ってしまうのかもしれませんね。
0028132人目の素数さん
垢版 |
2020/05/17(日) 18:49:58.83ID:fBU/vu+l
ともかく、日高さんは数学以前に日本語の勉強をするほうがよいと思う。
0029日高
垢版 |
2020/05/17(日) 20:02:46.37ID:e9XxUXKw
>22
>>1日高は、証明が不完全だとわかっていて書いたんですか?

違います。
0030日高
垢版 |
2020/05/17(日) 20:08:02.40ID:e9XxUXKw
【定理】p=2のとき、x^p+y^p=z^pの解x,y,zは0以外の有理数となる。
【証明】x^p+y^p=z^pを、z=x+rとおいてx^p+y^p=(x+r)^p…(1)とする。
(1)の両辺をr^pで割って、両辺を積の形にすると、
r^(p-1){(y/r)^p-1}=p{x^(p-1)}…(2)となる。
(2)はr^(p-1)=pのとき、x^p+y^p=(x+p^{1/(p-1)})^p…(3)となる。
(3)はrが有理数なので、yを0以外の有理数とすると、xは有理数となる。
∴pが奇素数のとき、x^p+y^p=z^pの解x,y,zは0以外の有理数となる。
0031日高
垢版 |
2020/05/17(日) 20:13:30.47ID:e9XxUXKw
>25
「そうですが」ってどういう意味?
これを見せられても>>19の主張が正しいと思っているの?

x^p+y^p=(x+p^{1/(p-1)})^p…(3)
x^2+y^2=(x+2^{1/(2-1)})^pも、
x=3,y=4,z=5で成り立ちます。
0033132人目の素数さん
垢版 |
2020/05/17(日) 20:28:14.64ID:fBU/vu+l
>>29 日高
> >22
> >>1日高は、証明が不完全だとわかっていて書いたんですか?
>
> 違います。

じゃあ改めて書くけど、不完全です。詳しくは前に述べた通りです。
0034日高
垢版 |
2020/05/17(日) 20:36:18.20ID:e9XxUXKw
>26
(αs)^p+(αt)^p=(α(αs)+αr)^p…(1)とする。
(1)式を展開してください。

p=3のとき、展開すると、
s^3+t^3=(αs)^3+(3r)(αs)^2+(3αs)r^2+r^3となると思います。

> p=2のとき、x^p+y^p=z^pの解x,y,zは0以外の有理数となる。

この書き方じゃ日本語として、有理数とならないものがある、とは読み取れないでしょ?
そして実際に、x=3π,y=4π,z=5πはx^p+y^p=z^pの解ですが有理数ではありません。

(x,y,z)=(3,4,5)もあります。
0035日高
垢版 |
2020/05/17(日) 20:38:18.97ID:e9XxUXKw
>27
x=3π,y=4π,z=5πの方は、πで割ると有理数解に帰着するので「有理数となる」と思ってしまうのかもしれませんね。

(x,y,z)=(3,4,5)もあるからです。
0036日高
垢版 |
2020/05/17(日) 20:39:36.54ID:e9XxUXKw
>32
君、問題外。日常生活、できてますか?

はい。
0037日高
垢版 |
2020/05/17(日) 20:42:00.57ID:e9XxUXKw
>33
じゃあ改めて書くけど、不完全です。詳しくは前に述べた通りです。

どこで、述べておられますか?
0039132人目の素数さん
垢版 |
2020/05/17(日) 21:05:56.42ID:5B8JBw4P
>>34

> p=3のとき、展開すると、
> s^3+t^3=(αs)^3+(3r)(αs)^2+(3αs)r^2+r^3となると思います。

なりませんよ。あなたがhttp://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1589674835/>>9で書いたのは
> αu=αx+αrとなります。
...........ここ↑エックスなんですよね?エックスなんですよね?
だからx=αsを代入したら

【証明】(αs)^p+(αt)^p=(αu)^pを、αu=αx+αrとおいて(αs)^p+(αt)^p=(α(αs)+αr)^p…(1)とする。
.......................................................................................................................................左辺のsの前↑α2つになりますよね?

だから
s^3+t^3=α^3(αs)^3+(3r)α^2(αs)^2+α(3αs)r^2+r^3

になります。これでは(1)は(2)に変形できません。
0040132人目の素数さん
垢版 |
2020/05/17(日) 21:10:46.72ID:5B8JBw4P
>>35

> (x,y,z)=(3,4,5)もあるからです。
あってもだめです。

(x,y,z)=(3,4,5)があっても、x=3π,y=4π,z=5πはx^p+y^p=z^pの解ですが有理数ではないので、
>>30は数学のルールを守らないでたらめの落書きです。

日常生活できているというなら、掲示板にでたらめの落書きをするのやめてください。
0041132人目の素数さん
垢版 |
2020/05/17(日) 21:14:55.49ID:5B8JBw4P
>>39
ごめんなさい。>>34を読み間違えていました。39の書き込みは取り消します。

> p=3のとき、展開すると、
> s^3+t^3=(αs)^3+(3r)(αs)^2+(3αs)r^2+r^3となると思います。

あっています。これは(1)式ですが、これを(2)式に出来ますか?
0042132人目の素数さん
垢版 |
2020/05/17(日) 23:31:36.57ID:fMkLzr0C
>>39氏へ。取り消されたレスですが、気づいたことがあるので連絡します。
「...........ここ↑エックスなんですよね」は、前の行を指しているのだと思いますが、
ブラウザ、フォントによって、位置がずれることがあるようです。
「ほんとうにαxでいいんですね」などとしたほうがよろしいかと。
0043日高
垢版 |
2020/05/18(月) 06:09:44.68ID:2cFg/I1T
>38
rが特別な値のときしか調べていないので誤りです。

rが別な値のときも、同じです。
0044日高
垢版 |
2020/05/18(月) 06:21:47.30ID:2cFg/I1T
>40
> (x,y,z)=(3,4,5)もあるからです。
あってもだめです。

x^2+y^2=(x+π)^2の解(x,y,z)=(4π,3π,5π)と
x^2+y^2=(x+1)^2の解(x,y,z)=(4,3,5)の両方があります。
両方とも、同じ方程式の解です。
方程式は、両辺を同じ数で、割っても解は同じです。
0045132人目の素数さん
垢版 |
2020/05/18(月) 06:23:40.84ID:N3ws8Vrd
>>43 日高
> rが別な値のときも、同じです。

でもそのことは>>1には書いてありませんし、
これだけでは漠然としていて証明にはなりません。
きちんと書き足したものを書いてください。
0046日高
垢版 |
2020/05/18(月) 06:24:59.03ID:2cFg/I1T
>41
> s^3+t^3=(αs)^3+(3r)(αs)^2+(3αs)r^2+r^3となると思います。

あっています。これは(1)式ですが、これを(2)式に出来ますか?

どういう意味でしょうか?
0047132人目の素数さん
垢版 |
2020/05/18(月) 06:27:31.67ID:N3ws8Vrd
>>44 日高
> x^2+y^2=(x+π)^2の解(x,y,z)=(4π,3π,5π)と
> x^2+y^2=(x+1)^2の解(x,y,z)=(4,3,5)の両方があります。
> 両方とも、同じ方程式の解です。
> 方程式は、両辺を同じ数で、割っても解は同じです。

今の場合、1で割った、すなわち方程式は何も変わっていません。
0048日高
垢版 |
2020/05/18(月) 06:35:10.79ID:2cFg/I1T
>45
きちんと書き足したものを書いてください。

【定理】pが奇素数のとき、x^p+y^p=z^pの解x,y,zは0以外の有理数とならない。
【証明】x^p+y^p=z^pを、z=x+rとおいてx^p+y^p=(x+r)^p…(1)とする。
(1)の両辺をr^pで割って、両辺を積の形にすると、
r^(p-1){(y/r)^p-1}=p{x^(p-1)+…+r^(p-2)x}…(2)となる。
(2)は、r^(p-1){(y/r)^p-1}=ap{x^(p-1)+…+r^(p-2)x}/aと同じとなる。
(2)はr^(p-1)=pのとき、x^p+y^p=(x+p^{1/(p-1)})^p…(3)となる。
(3)はrが無理数なので、yを0以外の有理数とすると、xは有理数とならない。
∴pが奇素数のとき、x^p+y^p=z^pの解x,y,zは0以外の有理数とならない。
0049日高
垢版 |
2020/05/18(月) 06:38:04.89ID:2cFg/I1T
【定理】p=2のとき、x^p+y^p=z^pの解x,y,zは0以外の有理数となる。
【証明】x^p+y^p=z^pを、z=x+rとおいてx^p+y^p=(x+r)^p…(1)とする。
(1)の両辺をr^pで割って、両辺を積の形にすると、
r^(p-1){(y/r)^p-1}=p{x^(p-1)}…(2)となる。
(2)はr^(p-1)=pのとき、x^p+y^p=(x+p^{1/(p-1)})^p…(3)となる。
(3)はrが有理数なので、yを0以外の有理数とすると、xは有理数となる。
∴pが奇素数のとき、x^p+y^p=z^pの解x,y,zは0以外の有理数となる。
0050132人目の素数さん
垢版 |
2020/05/18(月) 06:39:15.46ID:N3ws8Vrd
何の説明もなくaが出てきて、そのあとは前と同じです。
これでは証明になりません。やり直し。
0051日高
垢版 |
2020/05/18(月) 06:40:04.41ID:2cFg/I1T
>47
今の場合、1で割った、すなわち方程式は何も変わっていません。

どういう意味でしょうか?
0052日高
垢版 |
2020/05/18(月) 06:44:44.01ID:2cFg/I1T
>50
何の説明もなくaが出てきて、そのあとは前と同じです。
これでは証明になりません。やり直し。

aに、どんな数を代入しても、x,y,zの割合は、変わらない。
ということを、意味します。
0053132人目の素数さん
垢版 |
2020/05/18(月) 06:45:51.80ID:N3ws8Vrd
>>51 日高
>>44 には二本の方程式が載っていますが同一です。
それでも君の説明は合っていますか?
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