As contribuições de Fermat para o cálculo geométrico e infinitesimal foram inestimáveis. Ele obtinha, com seus cálculos, a área de parábolas e hipérboles, determinava o centro de massa de vários corpos, etc. Em 1934, Louis Trenchard Moore descobriu uma nota de Isaac Newton dizendo que seu cálculo, antes tido como de invenção independente, fora baseado no “método de monsieur Fermat para estabelecer tangentes” ( Como também escrito no livro '' O último teorema de Fermat").
Seu pai, Dominique de Fermat, era um rico mercador de peles e lhe propiciou uma educação privilegiada, inicialmente no mosteiro franciscano de Grandselva e depois na Universidade de Toulouse. Ingressou no serviço público em 1631. Em 1652 ele foi promovido para Juiz Supremo na Corte Criminal Soberana do Parlamento de Toulouse. Neste mesmo ano Fermat também adoeceu e chegou-se a afirmar que ele havia morrido.
A influência de Pierre de Fermat foi limitada por sua falta de interesse em publicar suas descobertas, que são conhecidas principalmente pelas cartas a amigos e anotações em sua cópia da Arithmetica, de Diofanto. Suas cartas sugerem que era um homem envergonhado e reservado, cortês e afável, mas um pouco distante. Estas cartas passaram a ser publicadas a partir de 1636, por intermédio do padre Mersenne, em Paris, que procurou Fermat após ouvir falar dele. Em suas cartas, Fermat descrevia suas ideias, descobertas e até pequenos ensaios, que eram repassados por Mersene a outros matemáticos da Europa. Fermat gostava de trocar e resolver desafios, por exemplo, Mersenne uma vez lhe escreveu perguntando se o número - muito grande - 100.895.598.169 era primo ou não. Tais questões geralmente levavam anos para serem resolvidas, mas Fermat replicou sem hesitação que o número era produto de 112.303 e 898.423, e que cada um desses fatores era primo. O infeliz Descartes travou polêmicas com ele diversas vezes. Como um estrangeiro, Fermat não conhecia o monumental egoísmo e a disposição melindrosa de Descartes, e com calma e cortesia o demoliu em todas as ocasiões.
Fermat inventou a Geometria Analítica em 1629 e descreveu suas ideias em um trabalho não publicado intitulado Introdução aos lugares geométricos planos e sólidos, que circulou apenas na forma de manuscrito. Neste trabalho Fermat introduziu a ideia de eixos perpendiculares e descobriu as equações gerais da reta, circunferência e equações mais simples para parábolas, elipses e hipérboles, e depois demonstrou que toda equação de 1o e 2o grau pode ser reduzida a um desses tipos. Nada disto está no ensaio de Descartes, além de que este teve acesso à Introdução vários meses antes de publicar sua obra intitulada Geometria, de 1637.
O método de Fermat para determinar tangentes, desenvolvido por sua abordagem aos problemas de máximos e mínimos, foi ocasião de outro atrito com Descartes. Quando o famoso filósofo foi informado do método de Fermat por Mersenne, ele atacou sua genialidade, desafiando Fermat a encontrar a tangente à curva x^3 + y^3 = 3axy, e loucamente vaticinou que ele fracassaria. O próprio Descartes foi incapaz de resolver este problema e ficou intensamente irritado quando Fermat o resolveu com facilidade (esta curva chama-se agora folium de Descartes).
Considerado o "Príncipe dos Amadores", Pierre de Fermat nunca teve formalmente a matemática como a principal atividade de sua vida. Jurista e magistrado por profissão, dedicava à Matemática apenas suas horas de lazer e, mesmo assim, foi considerado por Blaise Pascal o maior matemático de seu tempo.
Contudo, seu grande gênio matemático perpassou várias gerações, fazendo com que várias mentes se debruçassem com respeito sob o seu legado, que era composto por contribuições nas mais diversas áreas das matemáticas, as principais: cálculo geométrico e infinitesimal; teoria dos números; e teoria da probabilidade.
O interesse de Fermat pela Matemática, possivelmente, deu-se com a leitura de uma tradução latina, feita por Claude Gaspar Bachet de Méziriac, de Aritmética de Diofanto de Alexandria, um texto sobrevivente da famosa Biblioteca de Alexandria, queimada por cristãos no ano 646 d.C., e que compilava cerca de dois mil anos de conhecimentos matemáticos.
A matemática do século XVII estava ainda se recuperando da Idade das Trevas, portanto não é de se admirar o caráter amador dos trabalhos de Fermat. No entanto, se ele era um amador, então era o melhor deles, devido à precisão e à importância de seus estudos, que, diga-se ainda, estavam sendo realizados longe de Paris, o único centro que abrigava grandes matemáticos, mas até então ainda não prestigiados estudiosos da Matemática, como Blaise Pascal, Gassendi, Mersenne, entre outros.
Morreu em Castres, França. A mais antiga e prestigiada escola, no alto do Toulouse é nomeado após ele: o Lycée Pierre de Fermat. O escultor francês Théophile Barrau fez uma estátua de mármore chamado Homagge a Pierre Fermat.
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