用《余商法》的公式证明费尔马大定理

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  【摘要】1.任何两个大于2的连续自然数的和等于第3个连续自然数,a+b=c(2<a<∞),此式没有正整数解.2.趋近于无穷大时的数是素数2.
  论点 任何两个大于2的连续自然数的和等于第3个连续自然数,a-b=c(2<a<∞),此式没有正整数解.即“费尔马大定理”.
  论据 引用《余商法》的奇数公式、偶数公式来证明.《余商法》发表在《中国科教创新导刊》2009第30期总542期2009-10-21第60页.作者:王元和.
  要证明任何两个大于2的连续自然数的和等于第3个连续自然数,a-b=c(2<a<∞),此式没有正整数解.
  1.任何两个大于2的连续自然数的和等于第3个连续自然数,a-b=c(2<a<∞),此式没有正整数解
  用《余商法》得到奇数的通项公式.方法是:用已知的自然数做除数,其可能有的余数做被除数进行除法运算,把所得的商的小数点后第一位数取为整数相加,得到数的前(n-1)商位和,再分别得出奇数或者偶数公式.算出奇数的前(n-1)商位和:(式中[x]z为取为整数.请看《取为整数可行》一文.)
  Sn=1anz+2anz+3anz+…+an-3anz+an-2anz+an-1anz,式中an为奇数.
  把上式整理,得
  Sn=1anz+an-1anz+2anz+an-2anz+3anz+an-3anz+…,
  Sn=92(an-1).
  移项整理得奇数通项公式:an=29Sn+1.
  算出偶数的前(n-1)商位和:
  Sn=1anz+2anz+3anz+…+an2anz+…+an-3anz+an-2anz+an-1anz.
  把上式整理,得
  Sn=1anz+an-1anz+2anz+an-2anz+3anz+an-3anz+…+an2anz.
  偶数没有固定的节数,如果用商位和计算会有重复出现.所以每计算1次只能取1个小数点后第1位取为整数相加.
  因为an2an=12=0.5,取为整数,得5.
  所以Sn=92(an-2)+5.
  移项整理得偶数通项公式:an=29(Sn-5)+2.
  任何两个大于2的连续自然数相加只有两种可能:(1)1个奇数加1个偶数等于一个偶数:(2)1个偶数加1个奇数等于一个奇数.
  (1)1个奇数加1个偶数等于一个奇数:a+b=c.因为a,b,c大于2小于无穷大的连续自然数,如果a+b=c中a是奇数,那么b肯定是偶数,c肯定是奇数.(自然数排列顺序不空缺)
  a=29Sa+1,b=29(Sb-5)+2,
  a+b=29Sa+1+29(Sb-5)+2,
  a+b=29[Sa+(Sb-5)]+3.
  因为Sa和(Sb-5)都是9的正整数倍数,所以当Sa=1×9,(Sb-5)=1×9时,a+b=49×9+3=7,a+b=7.
  此时a=3,b=4.
  而c=29Sc+1中Sc=2×9,c=29×2×9+1=5.
  a+b≠c,a+b和c,a为奇数时始终相差2.(a+b)-c=2,a+b=c无正整数解.
  大于2的自然数中,a,b,c都是连续自然数,a=29Sb+1,b=29(Sa-5)+2,a=29Sb+1是a,b,c大于2小于无穷大的连续自然数的通项公式,所以a+b=c无正整数解.
  (2)1个偶数加1个奇数也等于一个奇数:a+b=c.因为a,b,c大于2的连续自然数,如果a+b=c中a是偶数,那么b肯定是奇数,c肯定是偶数.(自然数排列顺序不空缺)
  a=29(Sa-5)+2,b=29Sb+1,
  a+b=29(Sa-5)+2+29Sb+1=29(Sa-5)+29Sb+3.
  因为Sa和(Sb-5)都是9的正整数倍数,所以当(Sa-5)=1×9,Sb=2×9时,a+b=2+4+3=9.
  此时a=4,b=5.
  而c=29(Sc-5)+2,此时的(Sc-5)=2×9,c=6.
  a+b≠c,a+b和c,a为偶数时始终相差3.(a+b)-c=3,a+b=c无正整数解.
  在1+2=3中,因为1的可能有的余数是0,所以等式1+2=3在余商法中不能用.
  大于2的自然数中,a,b,c都是连续自然数,a=29(Sa-5)+2,b=29Sb+1,c=29(Sc-5)+2是a,b,c大于2小于无穷大的连续自然数的通项公式,所以a+b=c无正整数解.
  2.趋近于无穷大的奇数和偶数
  当n→∞时有下列可能:
  (1)n是2,4,6,8结尾的偶数.
  2,4,6,8结尾的偶数大到趋近于∞时可除尽素数2;
  算出偶数的前(n-1)商位和:
  Sn=1anz+2anz+3anz+…+an2anz+…+an-3anz+an-2anz+an-1anz.
  把上式整理,得
  Sn=1anz+an-1anz9+2anz+an-2anz9+3anz+an-3anz9+…+an2anz5,
  SA=92(an-2)+5.
  Ax→∞时,
  Sn=1anz0+an-1anz10+2anz没有+an-2anz没有+3anz没有+an-3anz没有+…+an2anz没有,
  SA=102循环后的余数商位和为0.
  Ax→2时,
  只有1节,共有2项.2,4,6,8结尾的偶数大到趋近于∞时趋近于可除尽素数2.
  (2)n是1,3,7,9结尾的奇数.
  1,3,7,9结尾的奇数大到趋近于∞时可除尽素数2;
  还未趋近于∞共有(Ax-1)项.Ax的商位级数和为:
  Sn=1anz+2anz+3anz+…+an-3anz+an-2anz+an-1anz.
  整理后,得
  SA=1aAz+aA-1aAz9+2aAz+aA-2aAz9+3aAz+aA-3aAz9+……,
  取为整数:
  有an-12个9.
  得出的公式是素数的前(n-1)项商位和Sn=92(an-1)循环后的余数商位和不在内.
  循环后的余数商位和取为整数是:
  Sy=10(Ax-10)2-9(Ax-10)2=12(Ax-10).
  Ax→∞时,
  SA=1aAz0+aA-1aAz10+2aAz+aA-2aAz没有+3aAz+aA-3aAz没有+…只有2项,
  SA=102循环后的余数商位和为0.
  Ax→2时,
  1,3,7,9结尾的奇数大到趋近于∞时可除尽素数2.
  (3)n是0结尾的偶数.
  0结尾的偶数大到趋近于∞时可除尽素数2;
  算出偶数的前(n-1)商位和:
  Sn=1anz+2anz+3anz+…+an2anz+…+an-3anz+an-2anz+an-1anz+1a10z+2a10z+3a10z+…+9a10z+8a10z+7a10z.
  把上式整理,得
  Sn=1anz+an-1anz9+2anz+an-2anz9+3anz+an-3anz9+…+an2anz5+1a10z+9a10z10+2a10z+8a10z10+3a10z+7a10z10+…102(10-1),
  SA=92(an-10)+45.
  Ax→∞时,
  Sn=1anz0+an-1anz10+2anz没有+an-2anz没有+3anz没有+an-3anz没有+…+an2anz没有+1a10z+9a10z没有+2a10z+8a10z没有+3a10z+7a10z没有+…没有,
  SA=102循环后的余数商位和为0.
  Ax→2时,
  只有1节,共有2项.0结尾的偶数大到趋近于∞时可除尽素数2.
  (4)n是5结尾的奇数.
  5结尾的奇数大到趋近于∞时可除尽素数2;
  算出偶数的前(n-1)商位和:
  Sn=1anz+2anz+3anz+…+an-3anz+an-2anz+an-1anz+1a5z+2a5z+3a5z+4a5z.
  把上式整理,得
  Sn=1anz+an-1anz9+2anz+an-2anz9+3anz+an-3anz9+…+1a5z+2a5z10+3a5z+4a5z10  102(5-1),
  SA=92(an-5)+20.
  Ax→∞时,
  Sn=1anz0+an-1anz10+2anz+an-2anz没有+3anz+an-3anz没有+…+1a5z+2a5z没有+3a5z+4a5z没有,
  SA=102循环后的余数商位和为0.
  Ax→2时,
  只有1节,共有2项.5结尾的奇数大到趋近于∞时可除尽素数2.
  3.用公式证明
  尾数是1,3,7,9的奇数趋近于∞.
  an=29Sn+1→A=210SA+1,
  SA=92(A-1)加上余数部分的商位和:12(A-1).
  SA=92(A-1)+12(A-1),SA=102(A-1),
  A=210SA+1.
  因为SA=102,A=1+1=2.
  尾数是1,3,7,9的奇数趋近于∞数趋近于2.
  尾数是5的奇数趋近于∞.
  A=29SA+1+210S5+1→A=210SA+1,
  SA=92(A-1)+102(a5-1)加上余数部分的商位和:12(A-1).
  SA=102(A-1).
  因为SA=102,A=1+1=2.
  尾数是5的奇数趋近于∞趋近于2.
  尾数是2,4,6,8的偶数趋近于∞.
  A=29SA+1+210S5+1→A=210SA+1,
  SA=92(A-1)+102(a2-1)加上余数部分的商位和:12(A-1).
  SA=102(A-1),A=210SA+1.
  因为SA=102,A=1+1=2.
  尾数是2,4,6,8的偶数趋近于∞数趋近于2.
  尾数是0的偶数趋近于∞.
  A=29SA+1+210S10+1→A=210SA+1,
  SA=92(A-1)+102(a10-1)加上余数部分的商位和:12(A-1).
  SA=102(A-1),A=210SA+1.
  因为SA=102,A=1+1=2.
  尾数是0的偶数趋近于∞趋近于2.
  奇数趋近于∞趋近于2.偶数趋近于∞时也趋近于2.所以a+b=c无正整数解.
  注:计算素数时,可以每次只取小数点后第1位数相加,其中包括0,也可以计算到循环取各节商位和相加.
  奇数数大到趋近于∞时可除尽素数2;大偶数大到趋近于∞时可除尽素数2;大于2的自然数中,(2→∞)a,b,c都是连续自然数,那么a+b=c无正整数解.费尔马大定理得证.
  
  【参考文献】
  [1]王元和.余商法.中国科教创新导刊,2009,542(30):60.
  [2]王元和.素数的分类.中国科教创新导刊,2009(32):90.
  [3]王元和.7千万以内带有商位和节数的素数表.王元和的博客网址:http://blog.163.com/p-n-wang/.
  
  注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
  
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