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「なぜ?」から始まる、数学の冒険

小さな「なぜ?」。 大きな冒険。

物語を追い、証明に触れる。気になったら、もうひとつ奥まで。

アカウント不要。APIキー不要。好奇心だけで。

ふたつの入口。お茶の間は、ひとつ。

今日は数学と戦わない

まんがから入ります:17章、64個の小石、必須の式はゼロ。Leanの原文は、訪ねてくるまでガラス越しです。

数学へまっすぐ

証明マップから始めます:名付けられた定理が数千本。そして時計の逆元からR = Tまで、階段を全部登ります。となりでは物語も語り続け、あなたを正直に保ちます。

ふたりで読むために作りました:数学好きと、数学が苦手なひと。ソファは一台。それぞれが持ち帰ったものは、お茶の間へ運びます。

「まだわからない」から始めよう。

全17章で、ひとつの大きな道筋へ。今日は、小さな発見がひとつあれば十分。

全17章 · Lean元の原文 ↗

ピップの心得:まちがいも手がかり。どの章にも進めて、何度でも考え直せます。

累乗、問題の還元、あやしい小包。

読み方を選ぶ証明項と依存先をたどる。
証明全体のマップを開く29,511の定理・正確な主張・依存関係

英語や日本語で定理を検索できます。主要な定理には日本語の見出しがあります。文脈全体はGitHubの原文から確かめられます。

この章で見つけたいこと

いちばん小さな奇素数が、どんな勝利で閉じられるかを見よう。

interval_cases
変数の範囲が有界であることを利用し、有限の候補を順に扱うタクティック。
読み込む定理
別のファイルにある名前つきの結果。ここで適用しても、主張を書き直す必要はありません。
たとえ話と数学の境界

降下法は本物の数学の議論です。音楽のたとえではありません。

</>S_FLT_fermatLastTheorem.lean
theorem solution : FermatLastTheorem := by
apply FermatLastTheorem.of_odd_primes
intro p pp p_odd
by_cases hp5 : 5 ≤ p
· have hp2 := pp.two_le
interval_cases p
· exact absurd p_odd (by decide)
· exact fermatLastTheoremThree
· exact absurd pp (by decide)

👩🏻‍🎨 ミカ · 原文を読むための案内

apply FermatLastTheorem.of_odd_primesで残る仕事は奇素数だけになります。intro p pp p_oddが素数と証拠を割り当て、by_cases hp5 : 5 ≤ pが分岐します。負の枝ではhp2 := pp.two_leがinterval_casesを支え、有界な候補p = 2・3・4を列挙します。二つの不可能はabsurdで死に、生き残ったp = 3は読み込みの一行exact fermatLastTheoremThreeで閉じます。

元の原文への注釈・Leanの実行状態ではありません

コマの手がかりや原文の色つきの語句に触れると、対応をたどれます。

この論理を試してみる →
出典と検証の範囲

出典:anthropics/fermats-last-theorem(aa2d8b3)。上流では検証済みと報告されていますが、このアプリでは全体を再ビルド・再検証していません。漫画の解説自体は形式的な証明ではありません。

ソースのライセンスと著作者表示
第2章/全17章・Lean

三の場合の事件簿

折りたためない紙は、専用のフォルダを要求します。

ここまでと、この先

第1章の主張は、3以上のすべての指数についてでした。この章ではn = 3を別に扱います。階段の話のように、一つの場合と他の場合を扱う仕組みは役割が違います。この一件だけで全体が終わるわけではありません。

このつながりは、読む道筋の案内です。物語のたとえ自体が、この定理の証明になるわけではありません。

お茶の間で話す
ピップ
「しぼったあと残るのは、3と4だけのとても短いリスト。」
とても短いリスト

物語 → 証明interval_casesは、証明された範囲の中での候補の列挙です。無限の探索ではなく、有限の確認です。

有界な列挙interval_cases p

物語の向こうにある考え方

apply FermatLastTheorem.of_odd_primesで残る仕事は奇素数だけになります。intro p pp p_oddが素数と証拠を割り当て、by_cases hp5 : 5 ≤ pが分岐します。負の枝ではhp2 := pp.two_leがinterval_casesを支え、有界な候補p = 2・3・4を列挙します。二つの不可能はabsurdで死に、生き残ったp = 3は読み込みの一行exact fermatLastTheoremThreeで閉じます。

最後の枝でinterval_casesが列挙する候補は?

  • p = 2・3・4。2と4が落ちて、3が生き残る。
  • 自然数を一つずつ、全部。

このページで物語と原文を読めます。証明の編集、クイズ、対話式のマップにはJavaScriptを有効にしてください。

三のファイルが閉じた残りは、複合指数は折り重なり、各素数はあやしい小包へ。

読む。試す。腑に落ちる。

  1. 漫画を読み、「物語」「数学」「Lean」で深さを選びます。
  2. 証明のプレイグラウンドへ。タクティクを編集すると、目標が変わります。
  3. 状態、言葉、ヒントを選んでみよう。まわり道も物語の一部です。

練習では小さな命題論理を検査します。FLTの抜粋は編集できる読み物で、リアルタイムのLean検証ではありません。FLT全体の検証は上流の報告として扱います。

わからない・道に迷った

ミカのたすけ舟

三の場合の事件簿

今は、一つだけ

迷ったら、天秤のケーキの話から。ひとまとまりずつで大丈夫。フェルマーの章なら、まず「物語」と「まず、この言葉から」を読もう。

言葉をほどこう

最初からLeanや大学の数学を知っている必要はありません。小さな物語では、使う言葉から説明します。

小さな手がかり

一般の式より先に、小さな例を見よう。「何を変えて、何を同じに保った?」と考えてみてね。

閉じれば、読んでいた場所に戻れます。このページに合わせて用意したヒントです。

最初の小さな物語から読む →