一分钟数学——冰雹猜想

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冰雹猜想

大家知道,小水滴在高空中受到上升气流的推力,在云层中忽上忽下,越积越大并形成冰,最后突然落下来,变成冰雹。“冰雹猜想”就有这样的意思,它算来算去,数字上上下下,最后一下子像冰雹似的掉下来,变成一个数字 1。

这个数学猜想的通俗说法是这样的:任意一个自然数 N,如果它是偶数,就将 N 变为 N÷2;如果它是奇数,就将 N 变为 N × 3+1。对任意的一个自然数不断地做此类操作,是否经过有限次操作使得 N =1?

你不妨任意挑选个数来试一试。若 N =9,则它的变化过程如下:

9 → 28 → 14 → 7 → 22 → 11 → 34 → 17 → 52 → 26 → 13 → 40 → 20 → 10 → 5 → 16 → 8 → 4 → 2 → 1,共需 19 次操作(路径长度)。

有一点更值得注意,假如 N 是 2的正整数次方,则不论这个数字多么庞大,它将“一落千丈”,很快地跌落到 1(要 log N 次)。例如:

若 N =65536,则有:65536 → 32768 → 16384 → 8192 → 4096 → 2048 → 1024 → 512 → 256 → 128 → 64 → 32 → 16 → 8 → 4 → 2 → 1。

你看,它的路径长度为 16,比 9 的还要小一些,冰雹猜想好像很难找规律。英国剑桥大学教授 John Conway 发现了“强悍”的 27,它在冰雹猜想的过程中需要经过 77 步到达顶峰值 9232(原数的 342 倍多),随后经过 34 步才能得到 1,总共是 111 步,真是一个惊人的过程!

我们说“1”是变化的最终结果,其实不过是一种方便的说法。严格地说,N 最后进入了“1 → 4 → 2 → 1”的循环圈。

THE END
0.关于冰雹猜想的一些思考冰雹猜想的次数有最大值吗  本文通过探究与冰雹猜想的一些性质,尝试研究冰雹猜想的自然数与2的方幂形式自然数的关系,利用计算机编程,研究进行冰雹猜想第一次达到数字1的自然数总共需要的步数。此外,通过利用埃氏筛法,进一步探究冰雹猜想的自然数的特殊性。得到一些结论:对于任意的自然数,经过冰雹猜想所言操作,第一次达到2的方幂形式的数字jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8vsa77:3>:541gsvrhng1jfvjnnu1759968926
1.冰雹猜想,用java程序给大家演示一下,这些数学家,真的是大脑洞,牛的不冰雹猜想,又称角谷猜想、Collatz 猜想、 Syracuse 猜想、 Kakutani 猜想等,是一个看似简单实则极为复杂的数论问题,由德国数学家洛塔尔·科拉茨(Lothar Collatz)于1937年提出。这个猜想尽管表述简单,但至今未被证明或否定,成为了数学中的一个著名未解之谜。 jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8lkucs0c{ykenk0fnyckny03<>:::<64
2.冰雹猜想HailstoneConjecture冰雹猜想与动力系统的关系冰雹猜想,也被称为考拉兹猜想、角谷猜想等,是数学领域中一个著名的未解决问题 一、提出背景​ 特定时期数学探索氛围:20 世纪 30 年代,数学领域正处于快速发展与广泛探索阶段。当时,数学研究朝着更深入和多元化方向拓展,数论中的各类问题不断被挖掘和探讨。众多数学家致力于寻找整数间隐藏的规律和奇特性质,为各种新jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8PCTTGT1jwvkerf1mjvckrt1:9833749A
3.以逆向推演的新颖方式,对考拉兹猜想(冰雹猜想)的证明及延伸思考(一) 著名的考拉兹猜想,包含有以下两个基本命题: 命题1. 所有的奇数X,都能有: (3X+1)/2^n=X'(X'为奇数或是1)之推演方式。命题2. 由上述的方式不断连续推演,最终必会得到1。 分析:首先,命题2若要成立,则我们必须证明前提条件:若X为>1的奇数,由(3X+1)/2^n=X'之推演方式不断推演,永不会出现又回归到X。(而一切对“考拉兹猜想jvzquC41yy}/fxzdcp4dqv4itq{q1}trke53:=8744651
4.71冰雹猜想本文介绍了如何使用Python编程实现Collatz猜想,即对任意正整数进行规则操作(偶数除以2,奇数乘3加1),直到变至1,同时记录变化次数。 冰雹猜想的内容是:任何一个大于1的整数n,按照n为偶数则除等2,n为奇数则乘3后再加1的规则不断变化,最终都可以变化为1。 jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8r2a9:43?:251gsvrhng1jfvjnnu1746:6885=
5.P5727冰雹猜想Gunpowder蒟蒻经过验证很大的数字(7 * 10 ^ 11)都可以按照这样的方式比变成 1,所以被称为“冰雹猜想”。例如当 nn 是 20,变化的过程是 [20, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1]。 根据给定的数字,验证这个猜想,并从最后的 1 开始,倒序输出整个变化序列。 输入格式无 输出格式无 输入输出样例输入 #1 20 输出#1 1 2 4jvzquC41yy}/ewgnqiy/exr1iwtqq€igt1v03;<548;40qyon