
【計】 Euler's conjecture
歐拉猜想(Euler's Conjecture)是數論領域由瑞士數學家萊昂哈德·歐拉(Leonhard Euler)于1769年提出的一個重要猜想。它試圖推廣費馬大定理(Fermat's Last Theorem),但最終被證明是不成立的。以下是其詳細解釋:
一、核心定義與數學表述
歐拉猜想斷言:對于任意大于2的整數 ( n ),若要使至少 ( k ) 個正整數的 ( n ) 次幂之和等于另一個正整數的 ( n ) 次幂,則 ( k ) 必須不小于 ( n )。簡言之,方程:
$$ a_1^n + a_2^n + cdots + a_k^n = b^n $$
當 ( n > 2 ) 時,不存在整數解滿足 ( k < n )。
例如,費馬大定理(( n>2 ) 時 ( a^n + b^n = c^n ) 無解)可視為歐拉猜想在 ( k=2 ) 時的特例。歐拉進一步推測 ( k ) 必須至少為 ( n )。
二、曆史背景與證僞
歐拉基于對 ( n=3,4 ) 的觀察提出這一猜想,但現代計算發現其不成立:
$$
27 + 84 + 110 + 133 = 144
$$
這一等式(( k=4 ), ( n=5 ))直接推翻了歐拉猜想,因 ( 4 < 5 )(來源:Lander, L. J., & Parkin, T. R. Counterexample to Euler's Sum of Powers Conjecture. Mathematics of Computation, 1966)。
三、學術意義與影響
盡管猜想被證僞,其價值仍體現在:
四、漢英術語對照
歐拉猜想是數論史上一個被證僞但影響深遠的重要假設,其興衰過程體現了數學的嚴謹性與發展動力。
歐拉猜想是18世紀數學家萊昂哈德·歐拉提出的一個數論猜想,涉及正整數幂次表達形式。以下是詳細解釋:
歐拉猜想提出:對于任意大于2的整數( n ),至少需要( n )個正整數的( n )次幂之和,才能等于另一個正整數的( n )次幂。簡言之,方程
$$
a_1^n + a_2^n + cdots + a_k^n = b^n
$$
當( k < n )時沒有正整數解。
這一猜想是歐拉對費馬大定理(即方程( x^n + y^n = z^n )在( n>2 )時無解)的擴展。費馬大定理僅涉及兩個數的幂次和,而歐拉猜想進一步探讨了更多項的情況。
1966年,數學家L. J. Lander和T. R. Parkin通過計算機搜索發現了( n=5 )時的反例:
$$
27 + 84 + 110 + 133 = 144
$$
此時僅需4個數的5次幂之和即可得到另一個數的5次幂,直接推翻了歐拉猜想。
盡管猜想被證僞,但相關研究推動了數論和計算數學的發展。例如,反例的發現依賴于早期計算機的算力,體現了數學與技術的結合。
需注意,歐拉猜想與哥德巴赫猜想(任何大于2的偶數可表示為兩個素數之和)無關。後者由哥德巴赫提出,歐拉僅參與讨論但未提出該猜想。
歐拉猜想是一個被證僞的數學命題,但其探索過程體現了數學猜想從提出到驗證的科學路徑。它提醒我們,即使權威數學家的猜想也可能被後續研究修正。
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