Handledning – Fermats Stora Sats En Grundläggande Egenskap

Handledning – Fermats Stora Sats En Grundläggande Egenskap


Förkunskaper: Eleven bör ha arbetat med potenser och de hela talens grundläggande egenskaper. Kunskap om begreppen bevis och motsägelsebevis är också att rekommendera.
Syfte: Att inspirera och introducera bevisföring. Fermats stora sats är också viktig historiskt sett.

Lösningsförslag inkl elevtips:
Introducera eleven i motsägelsebevisens värld. Låt dem anta att man bevisat att det inte finns lösningar i fallet x^p+y^p=z^p (p är ett udda primtal). Säg att det ändå skulle kunna finnas en lösning x,x_{1},y_{1},z_{1} för ett sammansatt tal n d.v.s. x_{1}^n+y_{1}^n=z_{1}^n. Då kan detta n skrivas som en produkt av primtal. Låt p_{1} vara ett av dessa primtal d.v.s. n=p_{1}m där m är ett heltal. För lösningstrippeln x,x_{1},y_{1},z_{1} gäller då:

x_{1}^n+y_{1}^n=z_{1}^n \Rightarrow x_{1}^{p_{1}m}+y_{1}^{p_{1}m}=z_{1}^{p_{1}m} \Rightarrow (x_{1}^m)^{p_{1}}+(y_{1}^m)^{p_{1}}=(z_{1}^m)^{p_{1}}.

Vi ser att trippeln x,x_{1}^m,y_{1}^m,z_{1}^m är en lösning till fermats stora sats då exponeten är ett primtal p_{1}. Detta motsäger antagandet att satsen var bevisad för alla primtalsexponeter p ovan! Allstå kan det inte finnas några lösningar kopplade till någon exponent om man bevisat satsen för primtalsexponenter.

Nästa steg:
Låt eleven möta algebra,talteori,primtal och dess egenskaper o.s.v.