※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:分数の未解決問題のことで質問です)
コラッツ予想とエルディッシュ分数予想について
このQ&Aのポイント
今回はコラッツ予想が正しいと仮定すれば、エルディッシュ分数予想が正しいことを実験的に証明してみたいと思います。
コラッツ予想とは、奇数の数列が必ず1に収束するという予想です。
エルディッシュ分数予想は、分数が解ける数に関する予想であり、任意の偶数を代入して計算することが可能です。
今回はコラッツ予想が正しいと仮定すれば、エルディッシュ分数予想が正しいことを実験的に証明してみたいと思います。自信はありませんが。
⑴ ある奇数の数列 p[n]を考えます p[n]は
奇数でないといけないと仮定します。p[1]をスタート場所と
考えた時、p[1]は奇数であるとします。次の式が成り
立つとします。
(2^s)・p[n]=3・ p[n−1]+1 ①
と式をあらわした時、十分に大きな数をLとした時に、
p[L]=1
となる予想がコラッツ予想だと思っています。
(2^s)・p[n]=3・ p[n−1]+1=m ②
⑵ こちらの予想はエルディッシュの分数予想で、
a、b、c は任意の自然数を代入可能で、Q[k]は
分数が解ける数で、
Q[k]=24・k+1=4abcーbーc ③
です。
ここで、m=ab とおきmの約数を σ(m)で表すと
Q[k]=4mcーcーσ(m)=(4mー1)cーσ(m)④
となります。ちなみにmは偶数です。
ここで④の式のmは任意の偶数ですので、
m=3・p[n−1]+1を代入して計算することが可能で、
計算してみると②と④より
Q[k]=(12・p[n−1]+4−1)cーσ(m)
=3(4・p[nー1]+1)cーσ(m)
=12・c・p[n−1]+3cーσ(m) ⑤
となります。
ここでQ[k]=24k+1、kは自然数です。
Q[k]=12・c・p[n−1]+3cーσ(m)=24k+1
ここで、
12・c・p[n−1]=24k ⑥
3cーσ(m)=1 ⑦
とおくと、⑦より
3cー1=σ(m)
dをある自然数とすると、
m=d・(3cー1) ⑧
⑥より
12・c・p[n−1]=24k
c・p[n−1]=2k ⑨
②、⑧より
3・p[n−1]+1=m=d・(3cー1)となりますので、
d=2とおけば良いと思います。ですのでmは偶数です。
このことを実験的に確かめてみます。
k=18の時は Q[18]=24・18+1=433
⑨より c・p[nー1]=2・18
c・p[nー1]=36
c=4、p[nー1]=9、k=18、となり、
m=d・(3cー1)=d・11=22
Q[k]=12・c・p[nー1]+3cーσ(m)
Q[18]=48・9+12ーσ(22)
=432+1
=433
となります。
お礼
ご回答ありがとうございます。調べていたら、 あきら様なミスが見つかったので、これで、 打ち切らせていただきます。すみません。