2011年8月18日木曜日

【朝活】【数学】フェルマーの最終定理(8/20更新)

Fermat's Last Theorem(フェルマーの最終定理)
8/17のグーグルのロゴは、「フェルマーの最終定理」についてでした。
(8/17は、フェルマーの生誕日だったからのようです。)

googleホリデーロゴ(8/17)のイメージ

「フェルマーの最終定理」を英語でどう書くかをwikipediaで調べてみました。

◆Fermat's Last Theorem
Fermat's Last Theorem states that
no three positive integers x, y, and z can satisfy
the equation
x^n + y^n = z^n
for any integer value of n greater than 2.

◆フェルマーの最終定理
nが2より大きい自然数のとき、方程式
x^n + y^n = z^n
をみたす自然数の組x、y、zは存在しない。


「フェルマーの最終定理(大定理、予想)」は、もともとは、1630年頃、フランス人フェルマーが、自身が読んでいた本の欄外に書いたものだそうです。
(8/17のグーグルのロゴをみるとわかるように、)定理(予想)自体は非常にシンプルでした。
ところが、定理(予想)を証明するのに、1995年にアンドリュー・ワイルズが証明するまで、約360年間の月日を必要としました。


◆三平方(ピタゴラス)の定理(Pythagorean theorem)
フェルマーの最終定理の方程式は、
nが2であれば、解を持ちます。
(たしか)中学校で習う「三平方の定理」です!

三平方(ピタゴラス)の定理
◆Pythagorean theorem
x^2 + y^2 = z^2
where z represents the length of the hypotenuse, and x and y represent the lengths of the other two sides

直角三角形の斜辺(hypotenuse)の長さを zとし、その他の辺の長さを x, y とすれば、
x^2 + y^2 = z^2

例えば、
x^2 + y^2 = z^2
をみたすxyzの組として、(3,4,5)や(5,12,13)が存在します。

【例】
3×3 + 4×4 = 5×5
5×5+12×12=13×13

 
三平方の定理例1
  
三平方の定理例2
      

■私が勝手に感じた魅力
「三平方の定理」からのイメージ(根拠ない・・・)では、
nが2より大きい整数でも、方程式をみたすxyzの組はありそうなものです。
ところが、フェルマーの最終定理は、
nが2より大きい整数なら存在しない!」
と主張するのです。
とても興味深く思いました。

もうひとつは、足立さん(1995)の本に書いてあったことです。
1994年の初めでは、
nが400万以下であれば定理は正しい」
ということがわかっていたのですが、「nが2より大きなすべての整数nについて」はわかっていませんでした。
「nが400万以下で成り立つならおそらく大丈夫じゃないか」
となんとなく思いがちですが、「すべての整数」についてでなければ証明にならないのです。
「無限を扱う」大変さと面白さを同時に感じました。

<参考文献>
wikipedia
http://en.wikipedia.org/wiki/Fermat%27s_Last_Theorem

足立恒雄 1995 フェルマーの大定理が解けた! 講談社

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