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冰雹数字冰雹猜想突破结论

收藏本文 2024-02-14 点赞:15785 浏览:69993 作者:网友投稿原创标记本站原创

【摘要】 数字冰雹猜想是:对于任意一个自然数N,如果N是偶数,就把它变成■;如果N是奇数,就把它变成3N + 1. 按照这个法则运算下去,最终必然得1. 这个有趣的猜想引起了许多数学爱好者的兴趣,并做了大量的研究、验证,都没有找到此猜想的一般规律,至今都是数学领域里悬而未解的难题. 这个难题如何解决呢?在研究过的大量数字冰雹数列中都有神奇的数字漩涡 ,并由此可以推导出数字漩涡公式:n = ■. 由数字漩涡公式引导出的三个证明都可以各自独立地证明:当数字冰雹数列中,只有奇数n1,n2(或者奇数n2就是第1个奇数n1本身)时,只有唯一的数字漩涡 . 根据证明三推导出证明四,证明四可以证明:当数字冰雹数列中有奇数n1,n2,n3,…,nv时,这样的数字冰雹数列中不存在别的数字漩涡(除数字漩涡 外). 证明五可以证明每一个数字冰雹数列最后都必然得1. 因此由证明

一、二、三、四、五的充分论证就可以证明数字冰雹猜想是正确的.

【关键词】 数字冰雹;猜想;突破;数字漩涡公式

一、数字冰雹猜想的认识

数字冰雹猜想:“对于任意一个自然数N,如果N是偶数,就把它变成■;如果N是奇数,就把它变成3N +

1. 按照这个法则运算下去,最终必然得 ”

例如:取自然数N = 6,6是偶数,要先用2去除它,6 ÷ 2 = 3,3是奇数,要将它乘3之后再加1,3 × 3 + 1 = 10,按照上述法则继续往下做:10 ÷ 2 = 5,5 × 3 + 1 = 16,16 ÷ 2 = 8,8 ÷ 2 = 4,4 ÷ 2 = 2,2 ÷ 2 =

1. 从开始经历了 3→10→5→16→8→4→2→1,最后得

又如:取自然数N = 19. 按照上面的法则来算,可以得到下面一串数列:58→29→88→44→22→11→34→17→52→26→13→40→20→10→5→16→8→4→2→

1. 经过20步,最终也变为最小的自然数

这个有趣的现象引起了许多数学爱好者的兴趣. 人们争先恐后地去研究这个猜想,一遍遍地进行运算,在运算过程中发现算出来的数字忽大忽小,有的计算过程很长. 比如从27算到1,需要112步. 有人把演算过程形容为云中的小水滴,在高空气流的作用下,忽高忽低,遇冷结冰,体积越来越大,最后也像冰雹一样掉下来,变成了1. 因此人们又给这个猜想起了个形象的名字——数字冰雹猜想. 诱人的数字冰雹把研究者的热情一点点地变冷了,很多人退了出来,仍在坚持研究的人,至今还是证明不出来. 这一串串数难道一点规律也没有吗?有. 研究者惊喜地发现,每串数的最后3个数都是4→2→1.
为了验证这个事实,从1开始算一下:3 × 1 + 1 = 4,4 ÷ 2 = 2,2 ÷ 2 = 1. 结果是从1→4→2→1转了一个小循环又回到了1. 不论从哪个自然数开始,经过漫长的历程,几十步、几百步、几千步,最终都要掉进 这个循环中去(为研究方便,称这个循环为数字漩涡).

4. 证明四

5. 证明五

根据证明四已经知道,在数字冰雹数列中,有奇数n1,n2,n3,…,nv时,这样的数字冰雹数列中没有别的数字漩涡(除数字漩涡 外),即在这样的数字冰雹数列中,奇数n1,n2,n3,…,nv之间不可能有相同现象.
(1)在数字冰雹数列中,有奇数n1,n2,n3,…,nv时,则奇数n1,n2,n3,…,nv-1所得到的x1,x2,x3,…,xv-1是一定的常数值.
根据上面证明四(3)中的算理可以得到下面的式子:
(2)检测设有奇数n1,n2,n3,…,nv的数字冰雹数列在数字冰雹猜想法则运算下,不管运算多少次都不会算得1,那么这样的数字冰雹数列不会有尽头,会无休止地延伸下去,也不会有任何数字漩涡.
在有奇数n1,n2,n3,…,nv的无限延伸的数字冰雹数列中,奇数n1,n2,n3,…,nv-1所得到的x1,x2,x3,…,xv-1是一定的常数值.
根据上面证明四(3)中的算理可以得到下面的式子:
想法则运算下不可能有奇数出现. 这结论和数字冰雹猜想运算法则相矛盾,也就是说这样的数字冰雹数列不存在,即此证明不成立.
因此根据证明五(1)、(2)的论证,有奇数n1,n2,n3,…,nv的数字冰雹数列,在数字冰雹猜想法则运算下,不管运算多少次都必然算得1,是正确的.
根据证明一、二、三、四、五的论证,已经知道在数字冰雹数列中有奇数n1,n2,n3,…,nv时,这样的数字冰雹数列中不存在别的数字漩涡(除数字漩涡 外),也就是说,在这样的数字冰雹数列中,奇数n1,n2,n3,…,nv之间不可能有相同现象,而且这样的每一个数字冰雹数列,在数字冰雹猜想法则运算下,不管运算多少次都必然算得1,并形成每一个数字冰雹数列尾巴上的、唯一一个数字漩涡 ,因此数字冰雹猜想是正确的.
【参考文献】
周林. 科学未解之谜. 乌鲁木齐:新疆人民出版社, 200

3.11(1) .

李毓佩.不知道的世界(数学篇).上海:中国少年儿童出版社,1998.8(1).

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