Poging het vermoeden van Collatz te bewijzen

Post hier al je algemene vragen over wiskunde in het voortgezetonderwijs /1ste graad ASO-TSO-BSO.
David
Moderator
Moderator
Berichten: 4927
Lid geworden op: 14 mei 2009, 16:22

Re: waar moeten de bewijzen?

Bericht door David » 15 jul 2015, 19:32

Mastrem schreef: Het zou betekenen dat er evenveel machten in machten van 2 zijn in en , waarbij alle natuurlijke getallen tot en met x bevat en x naar oneindig gaat.
Voor x naar oneindig zou dat 'onder Collatz' niet zo'n issue zijn. en zijn gelijk, is de verwachting. Voor eindige x klopt het niet, omdat, als je ziet de spreiding van elementen anders is.
Mastrem schreef:Is er een manier (en zo ja, hoe?) om de volgende functie t(x) op te schrijven in termen van x?
Weet ik niet. Heb je de eerste paar termen voor t in x uitgedrukt en gekeken wat je kreeg?
Stap 1 van het oplossen van een probleem is te erkennen dat je een probleem hebt.
(Raffiek Torreman)

David
Moderator
Moderator
Berichten: 4927
Lid geworden op: 14 mei 2009, 16:22

Re: waar moeten de bewijzen?

Bericht door David » 15 jul 2015, 19:46

Inspectie lijkt te geven:



Voor niet-negatieve gehele x.
Kan je dat bewijzen (met inductie) of weerleggen?
Stap 1 van het oplossen van een probleem is te erkennen dat je een probleem hebt.
(Raffiek Torreman)

Mastrem
Vergevorderde
Vergevorderde
Berichten: 191
Lid geworden op: 13 jul 2015, 14:50

Re: waar moeten de bewijzen?

Bericht door Mastrem » 15 jul 2015, 20:56

dat zal ik zo proberen, maar het lijkt alsof ik een vergelijking heb gevonden waarmee alle an+b problemen kunnen worden bewezen / weerlegt. ik ben hem nog aan het opschrijven, maar met een uurtje ben ik wel klaar.

David
Moderator
Moderator
Berichten: 4927
Lid geworden op: 14 mei 2009, 16:22

Re: waar moeten de bewijzen?

Bericht door David » 15 jul 2015, 21:20

Mooi! Kan je daarbij je conclusie n.a.v. de vergelijking geven voor Collatz "met x + 1" en "met 5x + 1"?
Stap 1 van het oplossen van een probleem is te erkennen dat je een probleem hebt.
(Raffiek Torreman)

Mastrem
Vergevorderde
Vergevorderde
Berichten: 191
Lid geworden op: 13 jul 2015, 14:50

Re: waar moeten de bewijzen?

Bericht door Mastrem » 15 jul 2015, 21:21

Ik heb een correct en veel mooier bewijs voor generalisaties gevonden!

1) Eerst maken we twee regels. De eerste is: Is een getal even? Deel het dan door twee.
De tweede is: Is een getal oneven? vermenigvuldig het dan met a en tel er b bij op

2)--Laat de set zijn van alle getallen die oplosbaar zijn in x of minder stappen
--Laat f(x) het aantal getallen zijn oplosbaar in exact x stappen.
--Laat de verhouding zijn tussen het aantal machten van 2 in en
--Laat h(x) het aantal machten van 2 in de set x zijn.
--Laat A de gemiddelde verhouding zijn tussen f(x) en f(x-1). We zien dat:

(elke a heeft een andere A)



Als alle getallen oplosbaar zijn dan:


Omdat de regel is dat je een even getal door 2 moet delen, zijn x van de getallen in machten van 2.


Dus:


We kunnen ons echter afvragen waarom
Dit komt omdat machten van 2 sneller kunnen worden opgelost dan andere getallen en is gemiddeld hoeveel keer sneller. Dan blijkt dat er nog een andere manier is om te noteren.

Al de elementen in zijn oplosbaar in x stappen
Het andere deel, , is gemiddeld oplosbaar in stappen.
dus:


We kunnen de twee formules voor (waarvan de eerste alleen waar is als het an+b vermoeden waar is en fout als het vermoeden niet klopt) combineren:

Deze formule kunnen we weer combineren met de eerste.


Deze vergelijking is alleen waar als het an+b vermoeden waar is en alleen niet waar wanneer dat niet zo is.

Mastrem
Vergevorderde
Vergevorderde
Berichten: 191
Lid geworden op: 13 jul 2015, 14:50

Re: waar moeten de bewijzen?

Bericht door Mastrem » 15 jul 2015, 21:21

hiermee bewijs het je 3n+1 probleem (dus het is waar)

het n+1 probleem trouwens ook
Laatst gewijzigd door Mastrem op 15 jul 2015, 21:40, 1 keer totaal gewijzigd.

Mastrem
Vergevorderde
Vergevorderde
Berichten: 191
Lid geworden op: 13 jul 2015, 14:50

Re: waar moeten de bewijzen?

Bericht door Mastrem » 15 jul 2015, 21:37

volgens mij is c niet constant bij 5x+1, omdat A=1 en daarom kan je met deze vergelijking volgens mij 5x+1 niet bewijzen of weerleggen

David
Moderator
Moderator
Berichten: 4927
Lid geworden op: 14 mei 2009, 16:22

Re: waar moeten de bewijzen?

Bericht door David » 15 jul 2015, 21:46

Kan je iets meer zeggen over A, uitgedrukt in a, en over c?
Mastrem schreef:Dan blijkt dat er nog een andere manier is om te noteren.
Dit lijkt uit de lucht te komen vallen. Kan je dit onderbouwen?
Kan je de vergelijkingen oplossen voor (a, b) = (1, 1) en (a, b) = (5, 1)?
De laatste formule gebruikt b niet, maar (a, b) = (3, -1) is bewezen onjuist (n = 5) en je claimt dat (a, b) = (3, 1) juist geeft.
Stap 1 van het oplossen van een probleem is te erkennen dat je een probleem hebt.
(Raffiek Torreman)

Mastrem
Vergevorderde
Vergevorderde
Berichten: 191
Lid geworden op: 13 jul 2015, 14:50

Re: waar moeten de bewijzen?

Bericht door Mastrem » 15 jul 2015, 22:04

Ja hoor. aan het begin zie je dat


dus

alle elementen die niet in maar wel in zitten vormen van de getallen in

A is niet echt uitgedrukt in a, maar in f(x) en f(x) verandert naarmate de combinatie van a en b verandert.
ik weet niet waarom c bestaat, alleen dat c bestaat en de enige manier die ik weet om c te berekenen is:

David
Moderator
Moderator
Berichten: 4927
Lid geworden op: 14 mei 2009, 16:22

Re: waar moeten de bewijzen?

Bericht door David » 15 jul 2015, 22:13

Mastrem schreef:ik weet niet waarom c bestaat
Als we f(x) onderzoeken voor verschillende (grote) waarden van x, kunnen we waarnemen dat f(x) ongeveer exponentieel is met reden A. Dus kunnen we veronderstellen dat f(x) = A^x. Als f(x) inderdaad exponentieel is, is het model A^x fout met een constante factor. Die factor kan je c noemen. (Bij juistheid van A^x geldt c = 1.)

Je vergelijking gaat niet goed om met (a, b) = (3, -1) denk ik.
Stap 1 van het oplossen van een probleem is te erkennen dat je een probleem hebt.
(Raffiek Torreman)

Mastrem
Vergevorderde
Vergevorderde
Berichten: 191
Lid geworden op: 13 jul 2015, 14:50

Re: waar moeten de bewijzen?

Bericht door Mastrem » 15 jul 2015, 22:18

Okay, dank voor de uitleg.

ik ben c voor 3n-1 nu aan het uitwerken

al een fout in het bewijs gevonden?

David
Moderator
Moderator
Berichten: 4927
Lid geworden op: 14 mei 2009, 16:22

Re: Poging het vermoeden van Collatz te bewijzen

Bericht door David » 15 jul 2015, 22:21

Graag gedaan. :)
Mastrem schreef:al een fout in het bewijs gevonden?
Ja, het gaat niet goed om met (a, b) = (3, -1).

(Ik heb het topic een andere naam gegeven.)
Stap 1 van het oplossen van een probleem is te erkennen dat je een probleem hebt.
(Raffiek Torreman)

Mastrem
Vergevorderde
Vergevorderde
Berichten: 191
Lid geworden op: 13 jul 2015, 14:50

Re: Poging het vermoeden van Collatz te bewijzen

Bericht door Mastrem » 15 jul 2015, 22:28

Okay. Ik denk dat ik weet waarom.

omdat ik de vergelijkingen 2 keer combineer, zijn beide kanten alleen correct als het vermoeden klopt. Dit kan verholpen worden door gewoon

te doen en de linkerkant met een computer te berekenen.

David
Moderator
Moderator
Berichten: 4927
Lid geworden op: 14 mei 2009, 16:22

Re: Poging het vermoeden van Collatz te bewijzen

Bericht door David » 15 jul 2015, 22:32

De linkerkant gaat toch naar oneindig? De rechterkant lijkt te convergeren. Mis ik iets?
Stap 1 van het oplossen van een probleem is te erkennen dat je een probleem hebt.
(Raffiek Torreman)

Mastrem
Vergevorderde
Vergevorderde
Berichten: 191
Lid geworden op: 13 jul 2015, 14:50

Re: Poging het vermoeden van Collatz te bewijzen

Bericht door Mastrem » 15 jul 2015, 22:40

Oja stom!

de linker kant is een verhouding en de rechter ook. maar ze zijn andersom, als je snapt wat ik bedoel.
dus:

Plaats reactie