今回は、算数未解決問題を扱います。
未解決問題とは、漢字の通りで未だに証明(どうしてそうなるかと言う説明)ができない問題のことです。
では、問題を出します。
『まずは、自分が好きな正の整数を1つ決めてください。(整数とは、1、2、3、4…と続く数です。)
①選んだ数が偶数ならば、÷2をしてください。
②選んだ数が奇数なら、その数を3倍して、1を足してください。
そして、計算した数で、上の計算(①または②)を繰り返してください。』
では、1つ具体例でやってみます。
13を選びます。
13は奇数なので②の計算します。13×3+1=40
計算して出た数の40は偶数なので、今度は①の計算の÷2をします。
40÷2=20
計算して出た数の20は偶数なので、①の計算の÷2をします。
20÷2=10
計算して出た数の10は偶数なので、①の計算の÷2をします。
10÷2=5
計算して出た数の5は奇数なので、②の計算のその数を3倍して、1を足すをします。
5×3+1=16
計算して出た数の16は偶数なので、①の計算の÷2をします。
16÷2=8
計算して出た数の8は偶数なので、①の計算の÷2をします。
8÷2=4
計算して出た数4のは偶数なので、①の計算の÷2をします。
4÷2=2
計算して出た数の2は偶数なので、①の計算の÷2をします。
2÷1=1
計算して出た数の1は奇数なので、②の計算のその数を3倍して、1を足すをします。
1×3+1=4
計算して出た数4のは偶数なので、①の計算の÷2をします。
4÷2=2
計算して出た数の2は偶数なので、①の計算の÷2をします。
2÷1=1
計算して出た数の1は奇数なので、②の計算のその数を3倍して、1を足すをします。
1×3+1=4
…
何か気づきましたか?
そう。最後が4→2→1→4→2→1…の繰り返しになっています。
はじめから計算結果だけ書くと下のようになります。
13→40→20→10→5→16→8→4→2→1→4→2→1→4…
この繰り返しは、ずっと続きます。
今は、適当に13を選びましたが、正の整数であればどんな数でも、最後が4→2→1の繰り返しになります。
もし、紙と鉛筆があれば適当な数で確かめてみてください。
不思議ですよね。
この問題は『コラッツ問題』と呼ばれています。ローター・コラッツと言う数学者が提示しました。
そして、驚くべきなのは、1937年にこの問題を提示して以来、まだ誰一人も証明できていないことです。
もし、読んでいる方で証明法が見つかれば教えていただきたいです。(笑)
今回は、数学(算数)の未解決問題を扱いました。いかがでしたか?
ぜひ、友達に問題を出してみましょう!きっと、驚くと思います。