為什麼費馬大定理表述起來這麼簡單,證明卻這麼複雜?

時間 2021-05-08 14:59:33

1樓:仙雲白

我提供乙個相反的理解思路。不是費馬大定理的證明太複雜,而是費馬大定理簡單的表述下蘊含著極其豐富的資訊。

這種現象已經在不少數學領域出現了。同為分形的曼德勃羅集合和朱利亞集合都由同樣簡單的公式生成,費根鮑姆常數描述了極其複雜的分叉圖的乙個特徵,或者我們可以直接看一些數學領域的公理,很少的公理就可以生成非常複雜的體系。

如果對某複雜現象有簡單的理解方法,必然是一次認識的飛躍。

2樓:

看了一票答案,沒有說到本質上。

從形式化語言的角度來說,良定義的數學體系內所有的結論都是最初的公理體系的推論。

證明費馬大定理就如同,給你幾種不同的基本樂高單元,讓你隨意拼接。你玩著玩著發現,好像正二十面體不能用這些樂高拼出來。那麼問題來了,你證明一下它一定辦不到?

乙個數學猜想的證明,可以看作是在形式化體系內,從已知的定理出發,找一條推理路徑,到達你想要的結論。這樣的路徑是否存在,最短有多長,都是由最初的公理唯一確定的。它和你要證明的猜想的描述的複雜度沒有任何關係。

3樓:之乎者也

所謂會者不難,難者不會,現在之所以覺得很難證明,是因為還沒找到正確的方法,等找到了正確的方法,會發現證明也沒想象的那麼複雜。乙個有效的證明估計三五頁就夠了,象懷爾斯那樣一百多頁的冗長證明,我想大概率是錯誤的證明。那麼現在有沒有證明費馬大定理的簡單方法呢?

我認為用因子平衡法是乙個不錯的選擇。以 x3+y3=z3為例:

若 x3+y3=z3 成立,則可設x+y=z+p,則p必為3的倍數,由(x+y)^3=(z+p)^3 得3xy(x+y)=3zp(z+p)+p^3,若x,y,z 都不是3的倍數,則兩邊除以3後,左邊不再是3的倍數,而右邊仍為3的倍數,所以等式不成立,從而證明x3+y3=z3不成立。

還有一種證明方法,可設 x=3p+a,y=3p+a (|a|=1),設z=3p±2,於是由x3+y3=z3得(3p+a)^3+(3p+a)^3=(3p±2)^3,展開後得到 3^2p+3^2p=3^2p±6,所以兩邊除以3後,左邊仍為3的倍數,而右邊不再是3的倍數,所以等式不成立,因此X3+Y3=Z3也不成立。上面是對xy,z 都不是3的倍數時候的證明,如果xy,z 中有乙個是3的倍數,也有辦法證明,這裡就不細說了,總之費馬大定理可以用因子平衡法來以一種相對簡單的方法來證明。

4樓:

這看你用啥標準了,你要是用物理學家的「證明」,這個問題早就被解決了,物理學家喜歡做很多個實驗,然後每個實驗都沒出現反例,然後就提出了一套理論!數學家不肯做實驗,所以就導致很難!

5樓:Abel

就不針對費馬大定理說了,主要講一講題主最後一段話裡的內容,題主的想法和觀點完全正確,而且事實上也正是如此!

然而這個過程的難度遠沒有題主想的那麼簡單,如果那麼簡單的話,就沒有人做數學證明了,都交給電腦程式了。

為了形象(抽象)地展示一下其中的難度,先請出我們的公理們:

命題邏輯的希爾伯特式系統

一階邏輯的乙個推演系統

不看書中的一些解釋,完全理解不了這些抽象公理。

我本以為公理是這樣的:乙個蘋果換兩個香蕉。

結果卻是這樣的:兲壹個蘋綶愌両個楿jìāδ。丄

當我費勁地消化吸收並且記牢這些公理後才是噩夢的開始

找幾個看起來簡單的證明題目感受一下:

是不是看得到平時證明的影子,甚至是直觀上很顯然的結論,但是證明起來說得上簡單嗎,不說簡單,對我像我一樣的數學菜雞簡直是噩夢好不好?

比如例4.2.2,乙個比較顯然的結論,如果真的從公理開始寫,包括證明概括定理,反證法,逆否命題等等定理,寫出來應該至少30行吧。

即使是像例2.6.1這種「我證我自己是正確的」這種顯然的不能再顯然的命題,也得寫5行不是?並不是想象中的一行結束那種。

本來想著去證一些平時的作業題啥的,不知道普通的一道數學分析課後證明題從公理開始寫,會不會寫出來兩頁紙的推演序列。

平時證明題並沒有那麼誇張只是因為你知道用哪個定理/引理可以簡化證明,而不是把這些定理從頭開始證出來再用。比如例4.2.2用幾個定理就只要10多行就可以了,而不用30+行。

6樓:菅玟茜

我曾經與張堔用數學歸納法一起證明了費馬大定理,驚喜之餘,屁顛屁顛跑到數學老師那報告去了,數學老師聽到我們來說證明了費馬大定理,笑著對我們說,「拿來讓我仔細看看」。他邊看邊點頭,還說,「思路不錯,對著呢,但是有沒有證明費馬大定理還有待進一步考證。」還說不管是否證明了,我們的精神都是值得鼓勵的。

我們很滿意的回來了,並沒有以為自己證明出來了費馬大定理,那張證明的紙也不知怎麼就丟了。然而,多年以後,我又回憶起來這件事來,想起老師當時明明並沒有說我們的證明是錯的,而當時證明的思路我乙個人也想不起來了,張堔這傢伙大學畢業後也消失了一樣,怎麼都聯絡不上,所以這件事到現在不了了之。

7樓:

費馬大定理不管你如何說它簡單,最終,你仍然無法用簡單的方法成功證明它。

最終能證明費馬大定理還是如天書一樣浩瀚繁瑣的過程。

把這件事刻意簡單化的公知,有本事自己證明一下,被總是雞湯!

8樓:阿犇

你真的以為數學屆努力了幾百年才搞明白的乙個問題,知乎裡的幾段話就能讓你認識它?

還有說什麼大道至簡,複雜的東西都是簡單的構成的,說這類話的人,簡直浪費你自己的時間,因為這本身就是一句廢話,沒有任何意義。如果你去問乙個一聲,胳膊斷了怎麼接,他告訴你,世界萬物都是有原子分子構成,把他們用正確的方式湊在一起,自然就接住了。這句話有問題嗎?

沒問題。但是這是一句廢話。

所以,面對自己不懂得東西,我們要保持敬畏的態度,不要什麼問題都自己衝上去給別人一番解釋,因為你不懂,你的解釋只代表你自己對這個問題的理解。

嚴謹負責,實事求是,知之為知之不知為不知,謹於言而慎於行,我想這不僅是我們對待學術研究應該有的態度,也是對數百年來那些孜孜不倦的探索人類文明的前輩們的尊敬。

數學界有幾個大定理(如費馬大定理)?為什麼會被命名為大定理?

個人感覺,大定理這麼奇怪的叫法,應該是有對應的小定理。二者源於同乙個人,並且是在同乙個領域。Fermat s last theorem 翻譯成費馬最後定理比較合適,費馬大定理對應的英文應該是Fermat s great theorem或者Fermat s big theorem,感覺國內的話後者說的...

費馬大定理的數學意義是什麼?

因為證明費馬大定理,從而在一眾數學家的推動下,發明了理想數 唯一因子分解整環 分圓域 模形式等數學概念,從而創造出一些新的數學領域,完善了相關的數學體系。對了,代數數論就是因為它而得到發展的。 宣永和 費馬大定理的數學意義不高,在實際數學應用中很少會用到。之所以出名是大神們沒有證明,搞了3百多年才被...

你覺得費馬到底會不會證明費馬大定理?

陶紅衛 我覺得那個美妙證明確實存在,n 4的證明費爾馬發現的早,整體他證明發現的晚。最近偶然的發現這個證法,其過程確實是簡潔,清晰。 Brilliant 關於17世紀的數學水平能否直接證明費馬大定理 答案當然是肯定的,對於此,我確信我已經有了乙個美妙的證明方法,可惜知乎位置太小,我寫不下。 之乎者也...