无穷递降法是费马发明的,在原理上就像综合了反证法与归纳法,它的原理是假设某个正整数满足一些性质,并以此证明存在更小的正整数也满足同样的性质的,那么,根本就不会有这样的正整数存在。举例说明:不存在一对正整数m,n同时满足:(m,n)=1,即最大公约数为1,且不都是平方数,mn却是平方数。证明如下:设,其中,m不是平方数,则m至少有一个素因子p,令m=pl。(表示mn能整除p,下同),令k=ps因为(
无穷递降法是费马发明的,在原理上就像综合了反证法与归纳法,它的原理是假设某个正整数满足一些性质,并以此证明存在更小的正整数也满足同样的性质的,那么,根本就不会有这样的正整数存在。举例说明:
不存在一对正整数m,n同时满足:(m,n)=1,即最大公约数为1,且不都是平方数,mn却是平方数。证明如下:
设,其中,m不是平方数,则m至少有一个素因子p,令m=pl。
(表示mn能整除p,下同)
,令k=ps
因为(m,n)=1,n不可能整除p,
,令
,且
,即也满足题设的三个性质,但,同理,我们推导一序列的正整数:都能满足题设的三个性质,但这是不可能存在的,毕竟正整数是有下限的,可以取下限值来验证即可知了,比如原题,,取n=9,即可推翻原假设了。
费马声称自己证明了费马大定理(),用的就是无穷递降法,当然,他事实上没能证明。但是,利用无穷递降法可以证明当n=4k(k=1,2,3...)时,费马大定理是正确的。请看如下:
假设存在非零整数解,设x,y,z无1以外的公式因子,如有等式两边直接约去即可。
令,(p,q)=1,则
因x,y,z无1以外的公共因子,且y为偶数,所以,x必为奇数,即p,q必有一个是奇数,一个是偶数,且(p,q)=1,即x,p,q无1以外的公共因子。
,且(a,b)=1
因为(a,b)=1,即a,b无1以外的公共因子,任何能被ab整除的素数,必定不能被整除,即
设,则为平方数。
由于我们只用了是平方数,即可推导出也是平方数,同理,我们可以推导出也是平方数,从而建立起无穷递减的整数序列,一直到,但这显然是不对的,因此,就否定了是平方数,更不可能是四次幂的数。所以,不存在非零整数解。
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