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數學趣味游戲:3x+1問題

來源:奧數網 2017-07-15 20:43:24

智能內容

  奧數君又開始推送新的數學小游戲了,大家快一起玩起來吧!

       3x+1問題

  從任意一個正整數開始,重復對其進行下面的操作:如果這個數是偶數,把它除以2;如果這個數是奇數,則把它擴大到原來的3倍后再加1。你會發現,序列最終總會變成4,2,1,4,2,1,…的循環。

  例如,所選的數是67,根據上面的規則可以依次得到:

  67,202,101,304,152,76,38,19,58,29,88,44,22,11,34,17,
  52,26,13,40,20,10,5,16,8,4,2,1,4,2,1,...
  數學家們試了很多數,沒有一個能逃脫“421陷阱”。但是,是否對于所有的數,序列最終總會變成4,2,1循環呢?

  這個問題可以說是一個“坑”——乍看之下,問題非常簡單,突破口很多,于是數學家們紛紛往里面跳;殊不知進去容易出去難,不少數學家到死都沒把這個問題搞出來。已經中招的數學家不計其數,這可以從3x+1問題的各種別名看出來:3x+1問題又叫Collatz猜想、Syracuse問題、Kakutani問題、Hasse算法、Ulam問題等等。后來,由于命名爭議太大,干脆讓誰都不沾光,直接叫做3x+1問題算了。

  直到現在,數學家們仍然沒有證明,這個規律對于所有的數都成立。
 

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