نظرية صوفي جيرمان

في نظرية الأعداد ، تنص نظرية صوفي جيرمان على قابلية قسمة حلول المعادلةxص+yص=zص{\displaystyle x^{p}+y^{p}=z^{p}}من نظرية فيرما الأخيرة للأعداد الأولية الفرديةص{\displaystyle p}.

بيان رسمي

وبالتحديد، أثبتت صوفي جيرمان أن أحد الأرقام على الأقلx{\displaystyle x}،y{\displaystyle y}،z{\displaystyle z}يجب أن يكون قابلاً للقسمة علىص2{\displaystyle p^{2}}إذا كان عدد أولي مساعدq{\displaystyle q}يمكن إيجادها بحيث تتحقق فيها شرطان:

  1. لا يوجد اثنان غير صفريينصتح{\displaystyle p^{\mathrm {th} }}تختلف القوى بمقدار واحد .q{\displaystyle q}؛ و
  2. ص{\displaystyle p}ليس هو نفسهصتح{\displaystyle p^{\mathrm {th} }}وحدة الطاقةq{\displaystyle q}.

وعلى النقيض من ذلك، فإن الحالة الأولى من نظرية فيرما الأخيرة (الحالة التيص{\displaystyle p}لم ينقسمxyz{\displaystyle xyz}) يجب أن يتحقق لكل عدد أوليص{\displaystyle p}والتي يمكن العثور فيها على عدد أولي مساعد واحد على الأقل.

تاريخ

حدد جيرمان مثل هذا العدد الأولي المساعدq{\displaystyle q}لكل عدد أولي أقل من 100. النظرية وتطبيقها على الأعداد الأوليةص{\displaystyle p}وقد نُسب أقل من 100 إلى جيرمان من قبل أدريان ماري ليجندر في عام 1823. [ 1 ]

برهان عام للنظرية

بينما العدد الأولي المساعدq{\displaystyle q}لا علاقة لذلك بقابلية القسمة علىن{\displaystyle n}ويجب أيضاً تقسيم إماx{\displaystyle x}،y{\displaystyle y}أوz{\displaystyle z}والتي سيحدث انتهاك لنظرية فيرما، ومن المرجح أن تكون الفرضية صحيحة بالنسبة لـن{\displaystyle n}قد يكون العدد الأولي المساعد كبيرًا بشكل تعسفي، على غرار أعداد ميرسين الأولية. من المرجح أنها أثبتت النظرية في الحالة العامة من خلال اعتباراتها بالصعود اللانهائي، لأنه في هذه الحالة يكون أحد الأعداد على الأقلx{\displaystyle x}،y{\displaystyle y}أوz{\displaystyle z}يجب أن يكون العدد كبيرًا بشكل تعسفي إذا كان قابلاً للقسمة على عدد لا نهائي من القواسم، وبالتالي فإن جميعها، وفقًا للمساواة، لا وجود لها.

ملحوظات

  1. ^ ليجيندر آم (1823). "البحث في بعض كائنات التحليل غير المحددة وخاصةً حول نظرية فيرما". أنا. أكاد. روي. علوم المعهد الفرنسي . 6 .ديدوت، باريس، 1827. ظهر أيضًا كملحق ثانٍ (1825) لـ Essai sur la théorie des nombres ، الطبعة الثانية، باريس، 1808؛ أعيد طبعه أيضًا في أبو الهول-أوديب 4 (1909)، 97-128.

مراجع