Gunnar Bittersmann: Mathematik: Collatz-Folge

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@@Mike:

nuqneH

Warum macht er bei ungeraden nicht einfach +1 um wieder die Geraden-Regel anzuwenden?

Kann man machen:

[latex]a_n = \begin{cases}a_{n-1}/2,  & \text{wenn }a_{n-1}\text{ gerade,}\a_{n-1}+1, & \text{wenn }a_{n-1}\text{ ungerade.}\end{cases}[/latex]

Allerdings ist der Beweis, dass man nach endlich vielen Schritten immer 1 rauskommt, dann aber recht einfach. Mit vollständiger Induktion:

Induktionsanfang: Der Algorithmus kommt für die Startwerte a₀ = 1 und a₀ = 2, a₁ = 2/2 = 1 bei 1 an.

Induktionsschritt: Unter der Annahme, dass der Algorithmus für alle Startwerte a₀ < 2k - 1 bei 1 ankommt, ist zu zeigen, dass er das auch für a₀ = 2k - 1 und a₀ = 2k tut. (k ∈ ℕ, k ≥ 2)

Beweis für a₀ = 2k: a₁ = 2k/2 = k. Da k < 2k - 1, kommt der Algorithmus laut Induktionsvoraussetzung bei 1 an.

Beweis für a₀ = 2k - 1: a₁ = a₀ + 1 = 2k. Dass der Algorithmus dann bei 1 ankommt, wurde eben gezeigt.

Qapla'

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Gut sein ist edel. Andere lehren, gut zu sein, ist noch edler. Und einfacher.
(Mark Twain)