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相邻两正奇数恰小维相等的两种情形(纯属娱乐、仅供参考)

2022-04-22 21:37阅读:

相邻两正奇数的恰小维相等的两种情形

一、相邻两正奇数的恰小维相等的情形
(一) 设有3x+1问题正奇数组(x(0),x(1),……,x(q-1)x(q)……),对应的指数组为(m(0),m(1),……,m(q-1)m(q)……,
对应的恰小维组为(qxw(x(0)),qxw(x(1)),……,qxw(x(q-1))qxw(x(q)
),……,
对应的恰商依次为qs(x(0)) qs(x(1)) qs(x(2)) ,…… ,qs(x(q),……)
注:“恰商”的定义在帖子《恰小维下降的充分必要条件》中已介绍,如 qs(x(q)) = x(q)/2^( m(q) + m(q+1) + …… + m(q + qxw(x(q)) -1 ) + 1 )。
(二)、相邻两正奇数的恰小维相等,可设
qxw(x(0)) = qxw(x(1)) = q ,
(由于恰小维等于1时太简单,这里假定q >= 2)。
由恰小维定义有:
不等式2^(m(0)+……+m(q-2)+1) < x(0) < 2^(m(0)+……+m(q-1)+1) 和
不等式2^(m(1)+……+m(q-1)+1) < x(1) < 2^(m(1)+……+m(q-1)+m(q)+1),
(三)、相邻两正奇数的恰小维相等的两种情形
首先,由2^(m(1)+……+m(q-1)+1) < x(1)和x(1) = 3*x(0)/m(0)可得
3*x(0)/2^(m(1)+……+m(q-1)+1) + 1/2^(m(1)+……+m(q-1)+1) > 1 ,
qs(x(0)) + 1/(3*2^(m(1)+……+m(q-1)+1)) > 1/3 ,
1/(3*2^(m(1)+……+m(q-1)+1)) 一般很小,可近似认为
qs(x(0)) >1/3
其次,由x(1) < 2^(m(1)+……+m(q-1)+m(q)+1)及x(1) = 3*x(0)/m(0)可得
3*x(0)/2^(m(1)+……+m(q-1)+1) + 1/2^(m(0)+m(1) +……+m(q-1)+1) < 2^(m(q)) ,

qs(x(0)) + 1/(3*2^(m(0)+m(1)+……+m(q-1)+1)) < 2^m(q)/3 ,
这样看m(q) = 1还是m(q) > 1可得两种恰小维相等的情形,
1种情形:当m(q) = 1时,qs(x(0)) + 1/(3*2^(m(0)+m(1)+……+m(q-1)+1)) < 2/3 ,
1/(3*2^(m(0)+m(1)……+m(q-1)+1)) 一般很小,可近似认为1/3 < qs(x(0)) < 2/3
2种情形:当m(q) > 1时,qs(x(0)) + 1/(3*2^(m(0)+m(1)+……+m(q-1)+1)) < 4/3 ,
1/(3*2^(m(0)+m(1)……+m(q-1)+1)) 一般很小,可近似认为1/3 < qs(x(0)) < 1
二、简要说明
相邻两正奇数x(0)x(1)的恰小维的差为(qxw(x(0)) - qxw(x(1)) ,(qxw(x(0)) - qxw(x(1)) )只能为正1、负1和0,已经知道相邻两正奇数的恰小维的差为正负1的充分必要条件,排除恰小维不相等的情形,剩下的就是相邻两正奇数的恰小维相等的情形。
差(qxw(x(0)) - qxw(x(1)) )为1时 , qs(x(0)) <1/3 ,于是知道差为0时, 首先有qs(x(0)) >1/3 ,进一步, 差(qxw(x(0)) - qxw(x(1)) )为 -1时,2/3 < qs(x(0)) <1m(q) = 1 于是知道差为0时的两种情形为:
1、m(q) = 1时,近似地认为 1/3 < qs(x(0)) < 2/3
2、m(q) > 1时,近似地认为 1/3 < qs(x(0)) < 1
(由于分子x(0)是奇数,分母是2的幂,恰商qs(x(0)) = x(0)/2^(m(0)+……+m(q-1)+1)的值是不会等于1/3或 2/3的)。

三、实用性举例
1、x(0) = 41 x(1) = 31 x(2) = 47x(3) = 71 x(4) = 107
计算指数有m(0) = 2 m(1) = 1 m(2) = 1m(3) = 1 m(4) = 1
qxw(41) = qxw(31) = 4
m(4) = 1 ,有qs(x(0)) = qs(41) 约等于 0.6406 ,这里有
1/3 < qs(41) < 2/3
2、x(0) = 31 x(1) = 47 x(2) = 71x(3) = 107 x(4) = 161
计算指数有m(0) = 1 m(1) = 1 m(2) = 1m(3) = 1 m(4) = 2
qxw(31) = qxw(47) = 4
m(4) = 2>1 ,有qs(x(0)) = qs(31) 约等于 0.9688 ,这里有1/3 < qs(31) < 1



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