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-9

 ここまで、コラッツの計算の位置づけと期待値計算による1への収束の有無
 を見てきました。 しかし、循環パターンと発散パターン発生有無について、
 どちらもまだ見極めることができていません。
 そこで今度は循環パターンについて、係数5の計算と比較しながらコラッツ
 の計算(係数3)を調べていきます。
 発散の有無については、その後に再度見ていくことにします。

 先に奇数Xに掛ける係数として1、3、5の場合を見てきました。
 X≦50 の領域では、係数1と3は循環が出現せず、係数5では循環が発生
 することが確認されました。
 そこで、つぎの手順で循環パターンの発生条件について調査していくことに
 します。
  ①係数5について計算式を立て、循環が発生する奇数値Xが
    算出できることを確認する
  ②係数3について同様の計算式を立て、循環が発生するX値が
    ないかどうか調査する

 ここでは、上記①係数5における循環パターンについて調査します。
 奇数値Xの奇数処理3stepと偶数処理4stepのいくつかの組合せについて
 計算を行ないます。

 それぞれの計算において、1行目の左辺を各stepを含む計算式、右辺をX
 としています。循環パターンは左辺の計算結果がスタートのXに等しい場合に
 発生するので、右辺をXとしています。
 この式の計算結果が正の整数なら「循環パターン発生」と判定します。

 係数5の場合は左辺の式において、Xの係数つまり傾きはすべて同じ値
 125/128 となっています。
 計算結果が正の整数で且つ奇数ならば、その数Xが循環パターンを発生
 させます。 それ以外は循環パターンは発生しません。
 上の計算結果から、係数5の場合は少なくとも X = 13,17,27 で
 循環が発生することが確認されました。