Bonjour et bonne lecture :
Logique mathématique et Fermat :
Utilisation de la logique mathématique bivalente pour établir une propriété héritée par des facteurs premiers entre eux d’une puissance de degré n égale à la somme ou à la différence de deux puissances de même degré n :
Enoncé de la propriété P :
P(a^n) : « La puissance a^n est égale à la somme ou à la différence de deux puissances de même degré n ; a,n Є N+ »
Dans la logique bivalente (tiers exclu) : P(a^n) ∨ ¬P(a^n) = V ,
la proposition P(a^n) est vraie : P(a^n)=V , ou fausse : P(a^n)=F .
Etablissement de la propriété héritée :
P(Z^n=a^n*b^n)=V => (P(a^n)=V)∨(P(b^n)=V) , a et b sont premiers entre eux
Propositions logiques :
1 - :
[(∀ a,b,n Є N+ , Z=ab))
((P(a^n) = F)∧(P(b^n) = F) ==> P(Z^n=a^n*b^n) = F)]=V
Preuve :
Supposons :
2 - :
(∃ a,b,n Є N+ , Z=ab))
( (P(a^n) = F)∧(P(b^n) = F) ==> P(Z^n=a^n*b^n) = V)
Cette proposition (2), contradictoire de (1), a pour contraposée :
3 - :
(∃ a,b,n Є N+ , Z=ab))
(P(Z^n=a^n*b^n) = F ==> (P(a^n) = V)∨(P(b^n) = V)) [négation de (1)]
D’après la conclusion de cette proposition (3), et en supposant que
b^n = x^n ± y^n , puisque Z^n=a^n*b^n et b^n = x^n ± y^n, on a Zn=a^n(x^n ± y^n) et , la multiplication étant distributive par rapport à l’addition/soustraction et associative, Zn=a^n*x^n ±a^n*y^n= (ax)^n ± (ay)^n .
Donc P(Zn(ax)^n ± (ay)^n)=V, en contradiction avec l’hypothèse : P(Z^n=a^n*b^n) = F dans la proposition (3) [négation de (1)] qui est elle-même la contraposée de la proposition (2), la contradictoire de la proposition (1).
Comme la proposition (2), la contradictoire de la proposition (1), mène à une contradiction, elle est donc fausse et la proposition (1) est donc vraie :
A - :
[(∀ a,b,n Є N+ , Z=ab))
( (P(a^n) = F)∧(P(b^n) = F) ==> P(Z^n=a^n*b^n) = F) ] = V
Sa contraposée, proposition équivalente, est vraie aussi :
B - :
B1 - :
[(∀ a,b,n Є N+ , Z=ab))
(P(Z^n=a^n*b^n) = V ==> (P(a^n) = V)∨(P(b^n) = V))] = V
B2 - :
[(P(Z^n=a^n*b^n) = V ==> (P(a^n) = V)∨(P(b^n) = V))]
==> [(P(Z^n=a^n*b^n) = V) ∧ (P(a^n) = F) ==> (P(b^n) = V)]
Cette proposition (B) donne une règle opératoire qui, par itérations successives, constitue une règle de réduction ou de « descente finie» relevant du principe d’induction finie.
Ainsi la proposition (B1) implique la proposition de réduction :
C - :
(Z = ∏i m pi^αi, Z décomposé en un produit de facteurs premiers,
αi : exposant entier ≥ 1, i=1, 2, … , m)
[(P(Z^n=(∏i m pi^αi)^n) = V ==>
(P((p1^α1)^n) = V)∨(P((p2^α2)^n) = V)) ∨ .... ∨(P((pm^αm)^n)=V))] = V
de proposition équivalente :
D - :
Théorème F :
[(P(Z^n=(∏1 m pi^αi)^n) = V ==>
(∃ pi^αi Є E={ (p1^α1) , (p2^α2) , … , (pm^αm) })(P((pi^αi)^n) =V)] = V
Application :
Démonstration du grand théorème de Fermat ou
démonstration élémentaire du théorème de Fermat-Wiles :
(Z = ∏i m pi^αi, Z décomposé en un produit de facteurs premiers,
αi : exposant entier ≥ 1, i=1, 2, … , m)
H : [∃ Z, Y, X, n Є N+ , n>2 | Z^n=Y^n+X^n]
==>
C : [∃ y, x, n Є N+ , n>2 |
(pj^αj)^n = y^n±x^n , pj^αj facteur premier de Z, pj : pair ou impair , αj Є N+]
D’après le théorème F établi ci-dessus :
[(P(Z^n=(∏1 m pi^αi)^n) = V ==>
(∃ pi^αi Є E={ (p1^α1) , (p2^α2) , … , (pm^αm) })(P((pi^αi)^n) =V)] = V
Mais
Théorème A :
[∀ p premier (pair ou impair) , y, x, n, α Є N+ , n>2 : (p^α)^n ≠ y^n±x^n , P((p^α)^n)=F]=V
==>
Théorème de Fermat-Wiles :
[∀ Z, Y, X , n Є N+ , n>2 : Z^n≠Y^n+X^n , P(Z^n)=F]=V
Remarques :
Je crois que c’est le schéma de démonstration annoncée par Pierre de Fermat (1601-1665).
La démonstration du théorème A :
[∀ p premier (pair ou impair) , y, x, n, α Є N+ , n>2 : (p^α)^n ≠y^n±x^n , P((p^α)^n)=F]=V ,
comporte en fait deux démonstrations (arithmétiques) dont la plus courte est évidente ou immédiate.
Ma démonstration des deux théorèmes F et A comporte 11 pages.
Je crois aussi qu’Abel (1802-1829) s’était engagé (conjoncture d’Abel, 1823) à emprunter le chemin du schéma de démonstration annoncée par Fermat, mais la vie ne lui a pas laissé le temps nécessaire pour trouver une bonne direction.
Quant à moi, cela fait plus de 45 ans que je suis, de temps en temps, à la recherche de méthodes mathématiques dont les outils étaient connus de Fermat pour résoudre « l’énigme de Fermat ». J’ai essayé, sans succès, plusieurs méthodes (analyse, géométrie, arithmétique) ne faisant pas appel à la logique mathématique. C’est en reprenant l’étude des formes quadratiques binaires et des triplets pythagoriciens, surtout les triplets pythagoriciens primitifs et leur généralisation (conjoncture d’Abel), que la logique mathématique bivalente m’est apparue être un outil salvateur.
Ahmed IDRISSI BOUYAHYAOUI
P.S. qui ne vous concerne pas :
Mon comportement : logique de dons et stratégie défensive.
Ma démonstration des deux théorèmes F et A est déposée à l’INPI pour protection contre les prédateurs et les pirates dont la devise est : prendre le fruit et abattre son arbre.
« Le sec brûle le vert. »
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