В 1900г. на 1 Международном математическом конгрессе, известный математик Давид Гильберт[1] поставил перед математиками всего мира 23 задачи. Эти задачи принято называть "Проблемами Гильберта".
Решением десятой проблемы Гильберта стало признание ее неразрешимости, доказанное советским математиком Ю.В.Матясевичем [2] в 1970г.
Доказательство неразрешимости Матиясевича признано как единственно допустимое, но возможно это не так.
Итак, для того, чтобы опровергнуть, либо подтвердить это доказательство нужно вначале напомнить задачу, определенную Д.Гильбертом в 10-й проблеме.
«Пусть задано диофантово уравнение с произвольными неизвестными и целыми рациональными числовыми коэффициентами. Указать способ, при помощи которого возможно после конечного числа операций установить, разрешимо ли это уравнение в целых рациональных числах»
То есть нужно найти некий алгоритм, при помощи которого возможно находить натуральные (целочисленные) значения для произвольных неизвестных.
Самое известное уравнение Диофанта[3] это формула Пифагора[4].
Известны также так называемые «тройки Пифагора», целочисленные значения для неизвестных «a,b,c»
3,4,5; 5,12,13; 7,24,25 и т.д. Эти тройки имеют два сходства: первое – квадрат первого числа равен сумме двух других чисел, второе – разница между вторым и третьим числом равна 1. Следовательно, можно предположить, что это не случайные совпадения. Исходя из этого, составим равенства
Теперь, используя все эти формулы, составим уравнения
Подставим эти уравнения в формулу Пифагора
Получилось равенство значений правой и левой сторон уравнения. Это можно считать доказательством существования алгоритма нахождения натуральных значений «пифагоровых троек». Итак, обобщим формулы алгоритма и собственно получившийся алгоритм
Но эти формулы диофантовы лишь для нечетных чисел, хотя при постановке в формулы четных чисел для «а» также можно найти значения двух других чисел «b» «c», эти значения будут рациональными, но не целыми числами.
Пример № 1
«а»= 8
Также, применяя этот алгоритм, можно находить соответствующие значения «троек» для любых рациональных чисел.
Пример № 2
a=2,5
Так как закономерностью алгоритма является соотношение
то значение «c» можно найти, добавив к числу «b» 1
Алгоритм верен и для дробей
Пример № 3
И для квадратных корней
Пример № 4
Применяя этот алгоритм, можно находить значения практически всех троек Пифагора.
Читать дальше