Suites de Collatz ascendantes
Une suite de Collatz ascendante commence par 1, u(0)=1.
On ne s'intéresse qu'aux termes impairs sachant qu'un nombre impair multiple de 3 n'a pas d'ascendant impair possible.
Ensuite les termes u(n) sont calculés comme il suit.
Si u(n-1) est 1 modulo 6 u(n)=(u(n-1)*4^j-1)/3 pour j de 1 à N
Si u(n-1) est 5 modulo 6 u(n)=(2*u(n-1)*4^(j-1)-1)/3 pour j de 1 à N
Ainsi pour u(1) on a la suite des u(1) possibles: 1, 5, 21, 85, 341, ..., (4^j-1)/3, ..., (4^N-1)/3.
Pour u(2) on aura la suite des u(2) possibles suivante:
pour u(1)=5 u(2) possibles: (2*5*4^(j-1)-1)/3 soit 3, 13, 53, 213, 853, (2*5*(4^j-1)-1)/3, ..., (2*5*4^(N-1) -1)/3
pour u(1)=85 u(2) possibles: (85*4-1)/3, (85*4^2-1)/3, (85*4^3-1)/3, ..., (85*4^j-1)/3, ..., (85*4^N-1)/3
... etc
Toutes les possibilités sont déterminées, le problème majeur est que le nombre de possibilités à chaque étape augmente de façon exponentielle avec le nombre de chiffres du nombre que l'on recherche.
Ainsi pour trouver tous les indices pour les nombres impairs < 10^7 il faut calculer toutes les possibilités de u(i) pour u(i)<20114203639877 ce qui demande 2 à 3 jours pour un PC assez puissant et un disque dur d'au moins 500 Giga.
On ne s'intéresse qu'aux termes impairs sachant qu'un nombre impair multiple de 3 n'a pas d'ascendant impair possible.
Ensuite les termes u(n) sont calculés comme il suit.
Si u(n-1) est 1 modulo 6 u(n)=(u(n-1)*4^j-1)/3 pour j de 1 à N
Si u(n-1) est 5 modulo 6 u(n)=(2*u(n-1)*4^(j-1)-1)/3 pour j de 1 à N
Ainsi pour u(1) on a la suite des u(1) possibles: 1, 5, 21, 85, 341, ..., (4^j-1)/3, ..., (4^N-1)/3.
Pour u(2) on aura la suite des u(2) possibles suivante:
pour u(1)=5 u(2) possibles: (2*5*4^(j-1)-1)/3 soit 3, 13, 53, 213, 853, (2*5*(4^j-1)-1)/3, ..., (2*5*4^(N-1) -1)/3
pour u(1)=85 u(2) possibles: (85*4-1)/3, (85*4^2-1)/3, (85*4^3-1)/3, ..., (85*4^j-1)/3, ..., (85*4^N-1)/3
... etc
Toutes les possibilités sont déterminées, le problème majeur est que le nombre de possibilités à chaque étape augmente de façon exponentielle avec le nombre de chiffres du nombre que l'on recherche.
Ainsi pour trouver tous les indices pour les nombres impairs < 10^7 il faut calculer toutes les possibilités de u(i) pour u(i)<20114203639877 ce qui demande 2 à 3 jours pour un PC assez puissant et un disque dur d'au moins 500 Giga.
Réponses
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Dans une suite de Syracuse tout nombre impair 6*n+1 (n de 0 à N) a pour prédécesseurs impairs possibles ((6*n+1)*4^(j+1)-1)/3) pour j de 0 à N, soit une infinité de prédécesseurs possibles quelque soit n.
Dans une suite de Syracuse tout nombre impair 6*n+5 (n de 0 à N) a pour prédécesseurs impairs possibles (2*(6*n+5)*4^j-1)/3) pour j de 0 à N, soit une infinité de prédécesseurs possibles quelque soit n.
Dans une suite de Syracuse tout nombre impair 6*n+3 n'a aucun prédécesseur impair possible, les prédécesseurs possibles sont pairs de la forme (6*n+3)*2^j pour j de 1 à N, soit une infinité de prédécesseurs uniquement pairs possibles quelque soit n.
Tout nombre impair a=(6*n+1)*4^(j+1)-1)/3 ou b=((2*(6*n+5)*4^j-1)/3 pour n de 0 à N et j de 0 à N est unique pour une couple n, j unique.
Pour n=0, j=0, a(0,0)=1, b(0,0)=3
Pour n=0, j=1, a(0,1)=5, b(0,1)=13
Pour n=0, j=2, a(0,0)=21, b(0,2)=53
Pour n=1, j=0, a(1,0)=9, b(1,0)=7
Pour n=2, j=0, a(2,0)=17, b(2,0)=11
... etc
Cela apporte la preuve de la conjecture si on prouve que tous les couples n, j conduisent de façon univoque à tous les nombres impairs une fois et une fois seulement par les formules a=(6*n+1)*4^(j+1)-1)/3 et b=(2*(6*n+5)*4^j-1)/3 ce qui est facilement vérifiable ( et vérifié jusqu'à > 10^17)
[Discussions fusionnées. AD] -
Il est extrêmement impoli de polluer un fil avec ses propres questions/délires. Pourquoi ne pas être resté sur le fil que tu avais ouvert ?
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Bonjour!
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