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对《一个有趣的数学猜想及证明》一文的补充

2018-12-20蒋金团

新课程(中学) 2018年10期

蒋金团

(云南省保山市施甸县第一完全中学,云南 保山)

笔者曾发表过《一个有趣的数学猜想及证明》文章,某读者看过后,觉得文中“用反证法证明猜想”这一段抽象难懂,所以很有必要对该文章进行完善和补充。如下面表格所示,将自然数分成十行,每一行都是公差为10的等差数列,第一行的通项公式为10k1+1(k1=0、1、2、3…),第九行的通项公式为 10k9+9(k9=0、1、2、3…),第十行的通项公式为 10k10+10(k10=0、1、2、3…)

一、讨论变换特点

根据变换规则,对奇数实行“乘3加1”变换之后将变为偶数,具体如下,第1行奇数将演变为第4行偶数,第3行奇数将演变为第10行偶数,第5行奇数将演变为第6行偶数,第7行奇数将演变为第2行偶数,第9行奇数将演变为第8行偶数。

根据变换规则,对偶数实行“除以2变换”变换,相应的约束关系讨论如下。

1.第2行偶数的变换特点

对第2行偶数实行“除以2”变换之后,有一半偶数转变为第1行奇数,另一半偶数转变为第6行偶数,相应的约束条件如下:

(1)第 2行(10k2+2)除以 2转变为第 1行(10k1+1)时,有=10k1+1,即约束条件为,为保证k为整数,k只能12取偶数,即 k1=0、2、4、6、8、10…,对应的 k1值为 k2=0、1、2、3、4、5…

上述讨论结果可用如下流程图表示:

(2)第2行(10k2+2)转变为第6行(10k6+6)

上述讨论结果可用如下流程图表示:

同理可讨论其他行偶数除以2之后的变换特点和上述流程类似,最后可把各行变换组成如下网状结构。

通过以上的网状图可以得出一个重要结论:当自然数从某行演变为另外一行时,每碰到“除以2”变换一次,符合条件的值都会在原来的基础之上减半,因为碰到“除以2”变换时,值将会分成奇偶两支。……

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