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Intentar la conjetura de Collatz utilizando la función inversa

Conjetura de Collatz Si la función $f(n)$ se aplica recursivamente un número suficiente de veces sobre cualquier número entero positivo $n$ Entonces siempre se alcanzará la unidad. \begin{align*} f(n) &= \left\{ \begin{array}{ll} n/2 &\text{if }n \bmod2=0 \\ 3n+1 &\text{if }n \bmod2=1 \end{array} \derecho. |Strut \fin{spanish}

Es un problema no probado. Este pregunta explora varios enfoques para atacar el problema. Parece que el siguiente enfoque no se discute allí.

Empezar con la unidad y aplicar la función inversa $g(n)$ recursivamente. Visualice cada número entero positivo como un nodo y cada iteración como un camino. Para demostrar la conjetura, hay que demostrar que cada nodo se alcanzará finalmente. Para refutar la conjetura, hay que demostrar que existe al menos un nodo que nunca se alcanzará. \begin{align*} g(n) &= \left\{ \begin{array}{ll} 2n &\text{if }n \bmod2=0 \\ (n-1)/3 &\text{if }n \bmod2=0 \hspace{5pt} \& \hspace{5pt} n \bmod3=1 \\ 2n &\text{if }n \bmod2=1 \end{array} \derecho. |Strut \fin{align*} Tenga en cuenta que mientras $f(n)$ es una función uno a uno, $g(n)$ no lo es.

¿Qué trabajos se han realizado con este enfoque? Además, si puedes comentar o aportar alguna idea sobre el enfoque, te lo agradeceremos.

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Jorrit Reedijk Puntos 129

He hecho mucho trabajo en torno a esto, y es demasiado para presentarlo aquí. Pero puede consultar una discusión más antigua, que comienza en el Página principal

Un par de personas han tratado de avanzar utilizando este problema inverso, pero cuando uno formula sus propiedades más profundas matemáticamente entonces se producen las mismas fórmulas que cuando se formula el poblema original, especialmente cuando se mira el "ciclo"-problema (obviamente, bien - no es?)

Cuando miré el problema generalizado, utilizando también enteros negativos y otros multiplicadores, digamos 5x+1 , 7x+1 Luego llegué a la formulación de que el conjunto completo de los números enteros puede -o no- generarse teniendo como ciclos básicos uno o más "nidos" desde los cuales se inicia la generación y finalmente se cubren todos los enteros. (Empecé a utilizar el término "raíces" cuando el número básico es uno solo, como 1 o -1 y el término "nidos" cuando hay un ciclo de números básicos (como -5,-7 o -17,...,-17 ) desde donde se puede generar un árbol infinito)

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