角谷猜想的解决思路
㈠ : 前言
角谷猜想又名3x+1猜想,此题目看起来似乎简单易懂,并不复杂,像是数学游戏,但其中有深层逻辑模式,不是偶然现象,是有自然科学规律的。看看下面的解决思路:
㈡: 题目
一个正整数,如果是奇数,就乘以3,再加上1,如果是偶数,就除以2.如此反复循环下来,最终都会等于1.
㈢: 命题:存在两个主要问题
1,角谷猜想为什么最终都会等于1? 2,所有正整数是否都适合角谷猜想?
㈣:解析
根据题意,把整个演算过程,步骤分成三个阶段,该题实际演变运算过程是交替变化的,像过山车归零运动曲线轨迹,只要把它分解成上升,下降两种运动数理模式即可,分别统计出来,就一目了然。根本就不需要过分把问题搞得更复杂,反而自找麻烦,钻角尖白费力。再“巧妙”证明都是不合情理,违反科学规律的。为了叙述方便现给予命名解析:
1,任意数从奇数开始取值数。用符号A表示.
2,从首次遇到奇数,乘以3,再加上1的数值叫净增加数(实际上升数),总和数用符号∑B表示.
3,以后每次遇到偶数,除以2的数值叫净减数(实际下降数),总和数用符号∑C表示。
4,《穿梭法则》(从首次上升开始)公式: 奇数起始数A+净增加数∑B-净减少数∑C=1
这就是第一个命题证明,把眼花瞭乱,纷繁穿梭简化归纳,集中统计,测量上经常用到的就是这种方 法,这才是真正原理.问题关键点。
㈤: 数理逻辑模式:
1,隐藏2的n次方数理模式,其中有奇数系统和偶数系统生成规律图,直至∞。
2,任何正整数都在此范围中,不会超越。所以任何正整数都适合,直至∞。 3,只要进入2的n次方模式,会迅速下降直至等于1。 4,下降次数多于.大于上升次数.
这就是第二个问题的解析,这也是深层次数理模式逻辑决定的,所以会普遍适应,并会循环最终等于1的原因。如最后一步减1会归0.
附演算图.
如:13(奇数步骤)
首次奇数起始数:13→上升运算×3+1→40(第一次上升40-13=27)→÷2→20(一次下降40-20=20)→÷2→10(二次下降20-10=10)→÷2→5(三次下降10-5=5)×3+1上升运算→16(二次上升16-5=11)→÷2→8(四次下降16-8=8)→÷2→4(五次下降8-4=4)→÷2(六次下降4-2=2)→2→÷2.(七次下降2-2=1)→(最终等于)1
《穿梭法则》统计公式: 奇数起始数13+总上升数∑(27+11)-总下降数∑(20+10+5+8+4+2+1)=1
即:起始数13+总上升数∑38-总下降数50=1 51-50=1
又如:800(偶数步骤)
800→÷2→400→÷2→200→÷2→100→÷2→50(在未进入奇数前以上偶数除以2均不参与计算)→÷2→25(首次奇数起始数)→×3+1→76(第一次上升76-25=51)→÷2→38(一次下降76-38=38)→÷2→19(二次下降38-19=19)→×3+1→58(二次上升58-19=39)→÷2→29(三次下降58-29=29)→×3+1→88(三次上升88-29=59)→÷2→44(四次下降88-44=44)→÷2→22(五次下降44-22=22)→÷2→11(六次下降22-11=11)→×3+1→34(四次上升34-11=23)→÷2→17(七次下降34-17=17)→×3+1→52(五次上升52-17=35)→÷2→26(八次下降52-26=26)→÷2→13(九次下降26-13=13)→×3+1→40(六次上升40-13=27)→÷2→20(十次下降40-20=20)→÷2→10(十一次下降20-10=10)→÷2→5(十二次下降10-5=5)→×3+1→16)(七次上升16-5=11) →÷2→8(十三次下降16-8=8)→÷2→4(十四次下降8-4=4)→÷2→2(十五次下降4-2=2)→÷2→(最终等于)1
《穿梭法则》计算公式:奇数起始数25+总上升数∑(51+39+59+23+35+27+11)-总下降数∑(30+19+29+44+22+11+17+26+13+20+10+5+8+4+2+1)=1
即:25+上升∑245-下降∑269=1 270-269=1
如奇数27
27-82-41-124-62-31-94-47-142-71-214-107-322-161-484-242-121-364-182-91-274-137-412-206-103-310-155-466-233-700-350-175-526-263-790-395-1186-593-1780-890-445-1336-668-334-167-502-251-754-377-1132-566-283-850-425-1276-638-319-958-479-1348-719-2158-1079-3238-1619-4858-2429-7288-3644-1822-911-2734-1367-4102-2051-6154-3077-9232-4616-2308--1154-577-1732-866-433-1300-650-325-976-488-244-122-61-184-92-46-23-70-35-106-53-160-80-40-20-10-5-16-8-4-2-1
起始数: 27
上升数 82-27=55
124-41=83 94-31=63 142-47=95 214-71=143 322-107=215 484-161=323 364-121=243 274-91=183 412-137=275 310-103=207 466-155=311 700-233=467 526-175=351 790-263=527 1186-395=791 1780-593=1187 1336-445=891 502-167=335 754-251=503 1132-377=755 850-283=567 1276-425=851 958-319=639 1438-479=959 2158-719=1439