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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 · 物語元の原文 ↗

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。

読み方を選ぶまずは、考え方をつかもう。
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

無限にある指数を、一つずつ調べずに扱う方法を知ろう。

素数
1より大きく、正の約数が1と自分自身だけの整数。
還元
ある問題の反例を別の問題の反例に変換し、後者を排除して前者も排除する方法。
たとえ話と数学の境界

書類の整理は、証明済みの還元を表します。都合の悪い場合を捨てているわけではありません。

</>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

指数の山は無限に続き、フォルダを一枚ずつ確認していては終わりません。そこで証明は地図を折ります:指数4と奇素数が落ちれば、ほかはすべてその蓋の下に収まります。指数3の引き出しはすでに閉まっていて、大きな素数のフォルダはフライ小包の班と一緒に旅立ちます。

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3章/全17章・物語

容疑者が多すぎる

無限の事件簿と、妙に小さな書類棚。

ここまでと、この先

指数3の事件簿の次は、残る指数の整理です。「累乗をさらに累乗する」と書き直すことで、仮の解から、調べるべき場合を絞ります。

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。

まず、この言葉から

知っている言葉は飛ばして大丈夫。初めてなら、言葉を開くか、基礎から順に読んでみよう。

  1. 素数2以上で、正の約数が1と自分自身だけの数。
  2. 仮の反例とフライ小包ないはずの解を仮に置き、数と条件の証拠をまとめます。
この章を基礎から順に説明して →
お茶の間で話す
ピップ
「事件ファイルが天井まで積まれています。一枚ずつ確認していたら、紙の寿命のほうが先です。」
無限の事務作業

物語 → 証明ファイルの山は無限にある指数。終わらないチェックリストでは、すべての場合の結論に届きません。

すべての指数FermatLastTheorem
ミカ
「では地図を折りましょう:指数4と奇素数を押さえれば、あとはその写しにすぎません。」
証明つきの整理術

物語 → 証明地図を折りたたむのは問題の還元。指数4と奇素数の場合を押さえると、元の主張をすべて扱えます。

奇素数にしぼるFermatLastTheorem.of_odd_primes

物語の向こうにある考え方

指数の山は無限に続き、フォルダを一枚ずつ確認していては終わりません。そこで証明は地図を折ります:指数4と奇素数が落ちれば、ほかはすべてその蓋の下に収まります。指数3の引き出しはすでに閉まっていて、大きな素数のフォルダはフライ小包の班と一緒に旅立ちます。

a⁶+b⁶=c⁶を、指数3の式に直すと?

  • (a²)³+(b²)³=(c²)³
  • (a+2)³+(b+2)³=(c+2)³

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。

残った反例は小包にできるらしい。でも、その前に荷物を整理しよう。

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

容疑者が多すぎる

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 →