コラッツ計算図
前回の図で太線で表しているのは、X=17 の計算値の動きです。17 の場合
は1に到達するまでに3回のループを経由しています。これは計算の途中に
奇数が3回現れたことを表しています。そのループはいずれも奇数計算1回で
偶数値になる単順なものになっています。
3つのループの初期値からつぎに現れる奇数値は、17→13、13→5、5→1 と
なっています。見事に初期の奇数に戻っていないことが判ります。
ここで奇数値 X=7 について見ると、7→11→17 と奇数計算が連続2回発生し、
上で見た17 に繋がっています。この後、X=17 の計算値の動きとなります。
このような動きの観察で、冒頭に引用したつぎの2点を →「・・・」のように
証明できればよいと考えます。
①操作をした時に、○→△→◇→☆→○のように最初の数に戻って
しまう循環パターンがないこと
→「一連の計算の途中で、すでに計算済みの奇数が再び現れる
ことがない」
②操作をした時に、数がどんどん大きくなってしまう発散をしないこと
→「整数Xi計算後、つぎに現れる整数Xoが平均すると Xo/Xi<1
になり、例外の整数Xiはない」
もう一つ、前回の図で気になる点が見つかりました。それは垂直の赤線がない
偶数が存在することです。それは下図で、横軸の数値の下に↑で示している
6,12,18,24,・・・ という偶数です。 全て6の倍数になっています。
このような 興味深い研究テーマというべきものが見つかりました。