徒然散歩

経済や数学など自分の興味ある分野について書いています。

コラッツ予想-4

係数1、係数3、係数5 の計算

 コラッツ予想は、Xが奇数なら (3X+1)/2、偶数なら X/2 の計算を繰り返す
 操作を行ないますが、それを挟んで、つぎのような計算を行なうことにより、この
 予想の位置づけを俯瞰してみます。

 ① 係数1
   整数Xが奇数なら (X+1)/2、偶数なら X/2 の計算を行う、
   この操作を計算値が1になるまで繰り返す
 ② 係数3 ・・・ コラッツの計算
   整数Xが奇数なら (3X+1)/2、偶数なら X/2 の計算を行う、
   この操作を計算値が1になるまで繰り返す
 ③ 係数5
   整数Xが奇数なら (5X+1)/2、偶数なら X/2 の計算を行う、
   この操作を計算値が1になるまで繰り返す

 ここでは①、②、③それぞれの計算式を求め、X=1から 50 まで、奇数偶数
 ともに行ないます。結果はつぎのようになりました。

 

 ① 係数1の場合

 

 ② 係数3の場合 

 

③ 係数5の場合

 

 係数1の場合は全ての整数Xが1に収束するようです。
 係数5の場合は整数Xによって収束する場合と、循環する場合があります。
 さらに確認はできていませんが、発散する数もある可能性があります。
 係数3がコラッツ予想の計算式になりますが、1≦X≦50 の範囲では全て1
 に収束しました。
 しかし、2step 以上連続して奇数が発生する場合があり、この場合はより
 大きな奇数になっていくため、最終的に全ての数が1に収束するのかどうか
 判りません。
 全ての奇数が1step の計算で偶数になるとは限らないところに、この予想の
 難しさがあるようです。