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Der Startwert 2n – 1 (n>0) der modifizierten Collatz-Folge (U(n)=n/2 für n gerade, (3n+1)/2 für n ungerade) startet mit n Aufstiegen .
Beweis durch vollständige Induktion:
Behauptung: der m-te Folgewert (0≤m≤n, n>0) hat die Form (3m)(2n – m) – 1. Für m<n ist dies ein ungerader Wert, da ein Faktor des Produktes gerade ist (2n – m), für m=n ist dies ein gerader Wert.
Verankerung: Für m=0 ist dies (30)(2n – 0) – 1 = 2n – 1. Dies ist der Startwert, und er ist ungerade (für n>0).
Schluss von m auf m+1: Der (m+1)-te Wert ist: (3((3m)(2n – m) – 1) +1)/2 = ((3m+1)(2n – m) – 3 + 1)/2 = (3m+1)(2n – m)/2 – 2/2 = (3m+1)(2n – m – 1) – 1 = (3m+1)(2n – (m+1)) – 1 qed Das m-te Glied ist ungerade (für m<n), da der Faktor (2n – m) des Produktes gerade ist, und ist damit ein Aufstieg. Wenn ich jetzt n zwar endlich, aber über alle Maßen steigen lasse, dann wird es diese Anzahl Aufstiege geben, insbesondere fällt er nach diesen n Aufstiegen nicht unter seinen Startwert. Wenn ich n>2739 mache, dann habe ich Folgen, die nach mehr als 2739 Folgegliedern im „Loch“ (1) landen.
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n Aufstiege (ud) in der Collatz-Folge
11.02.2014, Ralph HeinrichsBeweis durch vollständige Induktion:
Behauptung: der m-te Folgewert (0≤m≤n, n>0) hat die Form (3m)(2n – m) – 1.
Für m<n ist dies ein ungerader Wert, da ein Faktor des Produktes gerade ist (2n – m),
für m=n ist dies ein gerader Wert.
Verankerung: Für m=0 ist dies (30)(2n – 0) – 1 = 2n – 1. Dies ist der Startwert, und er ist ungerade (für n>0).
Schluss von m auf m+1: Der (m+1)-te Wert ist:
(3((3m)(2n – m) – 1) +1)/2
= ((3m+1)(2n – m) – 3 + 1)/2
= (3m+1)(2n – m)/2 – 2/2
= (3m+1)(2n – m – 1) – 1
= (3m+1)(2n – (m+1)) – 1
qed
Das m-te Glied ist ungerade (für m<n), da der Faktor (2n – m) des Produktes gerade ist, und ist damit ein Aufstieg.
Wenn ich jetzt n zwar endlich, aber über alle Maßen steigen lasse, dann wird es diese Anzahl Aufstiege geben, insbesondere fällt er nach diesen n Aufstiegen nicht unter seinen Startwert.
Wenn ich n>2739 mache, dann habe ich Folgen, die nach mehr als 2739 Folgegliedern im „Loch“ (1) landen.