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Para generalizar el último teorema de Fermat, encontrar la solución de $a^n+b^n+c^n = d^n$

El último teorema de Fermat fue demostrado por Andrew Wiles en 1995. Afirma que no hay tres números enteros positivos $x$ , $y$ y $z$ puede satisfacer la ecuación $x^n+y^n= z^n$ para cualquier valor entero de $n$ mayor que dos.

Me pregunto si existe una solución general para $a^n+b^n+c^n = d^n$ , $n>4$ ¿o no?

$a,b,c,d,n$ son enteros positivos

$$a^n+b^n+c^n = d^n$$

Para $n=2$ hay una solución $$1^2+2^2+2^2=3^2$$

Para $n=3$ hay una solución $$3^3+4^3+5^3=6^3$$

Vi en alguna parte que Para $n=4$ hay una solución $$95800^4 + 217519^4 + 414560^4 = 422481^4$$

¿Existe alguna prueba para el problema general de que no hay solución para $n>4$ ?

¿Conoces contraejemplos que refuten la generalización para $n>4$ ?

Gracias por las respuestas

18voto

Stephan Aßmus Puntos 16

De la segunda edición de Unsolved Problems in Number Theory por Richard K. Guy, sección D1, Euler conjeturó que su ecuación debería ser imposible para $n \geq 4.$ Para $n=4,$ el primer contraejemplo fue de Noam Elkies, una solución paramétrica fue dada por Dem'janenko, y tu solución de arriba fue encontrada por Roger Frye. No hay referencia explícita para Frye...Hay una tercera edición, ahí empieza en la página 209. No creo que nadie tenga soluciones para $n>4.$

En concreto, Euler pensaba que se necesitaban cuatro cuartas potencias para sumar otra cuarta potencia, cinco quintas potencias para sumar otra quinta potencia, y así sucesivamente.

OK, tenemos $$ 27^5 + 84^5 + 110^5 + 133^5 = 144^5, $$ por Lander y Parkin (1966). No creo que tres quintas potencias funcionen. Puedes probar con seis, cinco o cuatro sextas potencias, o con siete, seis o cinco séptimas potencias si quieres seguir con exponentes primos. Tenga en cuenta que, por el pequeño teorema de Fermat, para sextas potencias , todos menos uno de los sumandos tendrá que ser divisible por 7. Es decir, si algunos $a \neq 0 \pmod 7$ entonces $a^6 \equiv 1 \pmod 7.$ Tienes menos de siete sumandos, por lo que el lado izquierdo no será divisible por 7, por lo que el lado derecho será exactamente $1 \pmod 7.$ Algo para ahorrar tiempo. Para comparar, mira la solución en la pregunta original para $n=4,$ dos de cada tres números de la izquierda son divisibles por 5.

Bien, a partir de la segunda edición (1994) no se conocían soluciones para $n$ $n$ potencias que se suman $n$ ª potencia para $n \geq 6.$ Así, incluso lo que Euler había planteado como problema no tenía soluciones conocidas. Por supuesto, los ordenadores son mucho más rápidos ahora...

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Muchas gracias por las referencias. Las he estado utilizando mientras investigaba el tema. Me pregunto por qué el método que utilizó Wiles para demostrar el último teorema de Fermat no funciona para el problema que he planteado. Si conoces la demostración del Último Teorema de Fermat, ¿podrías aconsejarme sobre las dificultades y diferencias del problema que he planteado con el FLT? Gracias

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@Mathlover, mi consejo sería que encontraras buenas presentaciones de la prueba de FLT para el exponente 5, empieza con la lista en es.wikipedia.org/wiki/ y ver cómo van las cosas al intentar demostrar que la suma de tres quintas potencias no puede ser otra quinta potencia. Al mismo tiempo, podrías hacer una búsqueda informática para encontrar dicha ecuación.

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@Mathlover, $n=6$ es probable que sea más fácil de tratar, es.wikipedia.org/wiki/

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