■シューアの定理(その7)

【1】シューアの定理とフェルマーの最終定理

 フェルマーの最終定理を研究する中で、フェルマーの最終定理を、素数を法とした合同式数式

  x^p+y^p=z^p  (mod q)

を考えることが注目された。

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[a]リブリの定理

  奇素数pを固定する。x^p+y^p=z^p  (mod q)の解が、xyz=0(mod q)を満たすような自然数x,y,zしか存在しないような奇素数qが無限に存在するならば、最終定理は正しい。

したがって、無限列q,q2,q3,・・・を見つけられれば最終定理はめでたく解決となるわけですが、この方向性を否定したのがシューアのフェルマー合同式定理です。

[b]シューアのフェルマー合同式定理

  奇素数pを固定する。このpに対して定数Nが存在して、q≧Nなるすべての奇素数qに対して

 x^p+y^p=z^p  (mod q)、xyz≠0(mod q)を満たすような自然数x,y,zが存在する。

シューアの定理を利用すると、フェルマー合同式定理が証明されてしまい、リブルの定理の方向性は完全の閉ざされてしまうのです。

1916年にシューアは鳩ノ巣原理をを使って、わかりやすい証明を与えた。

x^m+y^m=z^m  (mod p)

pを十分に大きい素数と仮定するならば、pと互いの素な3つの整数x、y、zに対して、この合同式が成り立つという結果を示したことになる。

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