为3x+1猜想,是指一个自然数x,如果是奇数就乘以3再加1,如果是偶数就析出偶数因数2n,这样经过若干次操作,总是最终回到1。
无论这个过程中的数值如何庞大,就像瀑布一样迅速坠落。
然而,其他的数字即使不是如此,在经过若干次的变换之后,也必然会得到纯偶数,陷入16-8-4-2-1的循环。
所以这个猜想的求证,并不是那么简单的事情。
只见王多鱼在稿纸上面写道:
“设2t为刚好小于3k的完全平方数,则2t<(3k+1)≤2*2t”
“由于K为任意奇数,所以(3k+1)的数值在大于2t和小于2*2t之间波动”
王多鱼在经过两天时间的推理论证之后,终于在这天下午引入了幂尾数周期律,也就是模3余1的数集同2的幂数有无穷交集。
因为自然数是奇数和偶数的并集,即:n={n:n≡0(mod2)}∪{n:n≡1(mod2)};
同时自然数又是3的倍数、3倍数余1和3倍数余2的并集,即:n={n:n≡0(mod3)}∪{n:n≡1(mod3)}∪{n:n≡2(mod3)}。
若{n:n≡(1mod3)}是偶数的话,那么其他余0、余2的两类偶数,且是{3x+1}的偶数补集,这个补集通过乘以3再加1产生偶数。
众所周知,因为所有偶数是一定包含2的幂数的。
现假设6x+4型偶数不包含无穷多个2k数子集,那么6x型偶数肯定包含不了2k数子集(有3因子),而6x+2型偶数也就不包含2(k+1)。
如果能包含,就意味着x为偶数时,6x+4型偶数包含无穷多个2k数子集,这就与假设矛盾。
“这个考拉兹猜想,确实有点难度,有意思!”
在连续工作了将近一周时间之后,王多鱼不由露出了笑容。
因为这个考拉兹猜想就好比选手跨栏,2的幂数就是栏杆,每位选手按规则可来回跑,但最终都会碰倒栏杆,并不会出现以下两种情形:
一是无限穿越开型路线栏杆,二是无限穿越闭型路线栏杆。
所以每位选手都会最终碰倒栏杆而被罚下场,即奇偶归一,在此可以窥见生与死
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