解决一道有关数论的题,有点难,谢谢!已知任取一个数n(n∈N+)反复经过如下计算若数为奇数,则将(此数乘3)+1若为偶数,则将此数除以2数n经过m次计算最后一定=1求m与n的关系

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/15 10:38:28
解决一道有关数论的题,有点难,谢谢!已知任取一个数n(n∈N+)反复经过如下计算若数为奇数,则将(此数乘3)+1若为偶数,则将此数除以2数n经过m次计算最后一定=1求m与n的关系解决一道有关数论的题,

解决一道有关数论的题,有点难,谢谢!已知任取一个数n(n∈N+)反复经过如下计算若数为奇数,则将(此数乘3)+1若为偶数,则将此数除以2数n经过m次计算最后一定=1求m与n的关系
解决一道有关数论的题,有点难,谢谢!
已知任取一个数n(n∈N+)反复经过如下计算
若数为奇数,则将(此数乘3)+1
若为偶数,则将此数除以2
数n经过m次计算最后一定=1
求m与n的关系

解决一道有关数论的题,有点难,谢谢!已知任取一个数n(n∈N+)反复经过如下计算若数为奇数,则将(此数乘3)+1若为偶数,则将此数除以2数n经过m次计算最后一定=1求m与n的关系
这就是著名的角谷猜想,至今尚无人证明.
“角谷猜想”又称“冰雹猜想”.它首先流传于美国,不久便传到欧洲,后来一位名叫角谷的日本人又把它带到亚洲,因而人们就顺势把它叫做“角谷猜想”.其实,叫它“冰雹猜想”更形象,也更恰当.
为什么叫它“冰雹猜想”呢?顾名思义,这首先要从自然现象——冰雹的形成谈起.
大家知道,小水滴在高空中受到上升气流的推动,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地掉下来,变成一个数字:“1”.
这个数学猜想的通俗说法是这样的:
任意给一个自然数N,如果它是偶数,就将它除以2,如果他是奇数,就将他乘3减1
对任意的一个自然数施行这种演算手续,经有限步骤后,最后结果必然是最小的自然数1.
对这个猜想,你不妨任意挑几个数来试一试:
若 N=9,则 9×3+1=28, 28÷2=14, 14÷2=7, 7×3+1=22,22÷2=11,11×3+1=34,34÷2=17,17×3+1=52,52÷2=26, 26÷2=13,13×3+1=40,40÷2=20,20÷2=10,10÷2=5,5×3+1=16,16÷2=8,8÷2=4,4÷2=2,2÷2=1.
你看,经过19个回合(这叫“路径长度”),最后变成了“1”.
若 N=120,则120÷2=60,60÷2=30,30÷2=15,15×3+1=46,46÷2=23,23×3+1=70,70÷2=35,35×3+1=106,106÷2=53,53×3+1=160,160÷2=80,80÷2=40,40÷2=20,20÷2=10,10÷2=5,5×3+1=16,16÷2=8,8÷2=4,4÷2=2,2÷2=1.
你看,经过20个回合,最后也仍然变成了“1”.
有一点更值得注意,假如N是2的正整数方幂,则不论这个数字多么庞大,它将“一落千丈”,很快地跌落到1.例如:
N=65536=216
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的还要小些.
我们说“1”是变化的最终结果,其实不过是一种方便的说法.严格地讲,应当是它最后进入了“ 1→4→2→1”的循环圈.
这一结果如此奇异,是令人难以置信的.曾经有人拿各种各样的数字来试,但迄今为止,总是发现它们最后都无一例外地进入“1→4→2→1”这个死循环.已经验证的最大数目,已达到1099511627776.
由于数学这门科学的特点,尽管有了如此众多的实例,甚至再试验下去,达到更大的数目,但我们仍不能认为“冰雹猜想”已经获得证明,因此还只能称它为一个猜想.(在我们所查阅的资料中,尚未见到对这一猜想的完整证明.)可想而知,要证明它或推翻它,都是很不容易的,要设法说出它的实质,也似乎是难上加难.
不仅如此,对于“角谷猜想”,人们在研究过程中或作出了改动,或进行了推广,得出的结果同样富有奇趣.比如,对于“角谷猜想”若作如下更动:
任给一个自然数,若它是偶数,则将它除以2;若它是奇数,则将它乘以3再减1.……如此下去,经过有限次步骤运算后,它的结果必然毫无例外地进入以下三个死循环:
①1→2→1;②5→14→7→20→10→5;
③17→50→25→74→37→110→55→164→82→41→122→61→182→91→272→136→68→34→17.

这个很难。。。不止是有点。。