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由17世紀法國數學家費馬提出，一直被稱為「費馬猜想」，直到英國數學家安德魯·懷爾斯（Andrew John Wiles）及其學生理查·泰勒（Richard Taylor）於1995年將他們的證明出版後，才稱為「費馬大定理」（又稱為：費馬最後定理）。

一六三七年左右，法國業餘數學家費馬（Pierre de Fermat，圖一）在他的《不定方程式論》（丟番圖著）一書的邊緣記下：任何立方數不能分成兩立方數的和，任何四次方數不能分成兩四次方數的和，任何五次方數也不能分成兩五次方數的和，如此類推。這就是後世所稱的費馬最後定理(Fermat Last Theorem)：

設 n 是大於 2 的正整數，則方程式 xⁿ+yⁿ=zⁿ，沒有正整數解。

他並附加道：我發現了一個非常漂亮的證明，但這裡沒有足夠的空間可容納得下。根據後世的考證，費馬或許有辦法證明 n=3,4,5 的情形，根據當時尚未成熟的數學歸納法而推斷這命題對任意n>2皆成立。