1976年的一天,《華盛頓郵報》的頭版頭條報道了一條數學新聞。
文中記敘了這樣一個故事:70年代中期,美國各所名牌大學校園內,人們都像發瘋一般,夜以繼日,廢寢忘食地玩弄一種數學遊戲。這個遊戲十分簡單:任意寫出一個自然數N(N≠0),並且按照以下的規律進行變換:
如果是個奇數,則下一步變成3N+1。
如果是個偶數,則下一步變成N/2。
不單單是學生,甚至連教師、研究員、教授與學究都紛紛加入。
為什麼這種遊戲的魅力經久不衰?因為人們發現,無論N是怎樣一個非零自然數,最終都無法逃脫回到谷底1。準確地說,是無法逃出落入底部的4-2-1迴圈,永遠也逃不出這樣的宿命。
每個人可以從任何一個正整數開始,連續進行如下運算,若是奇數,就把這個數乘以3再加1;若是偶數,就把這個數除以2。
這樣演算下去,直到第一次得到1才算結束。
是不是每一個正整數按這樣的規則演算下去都能得到1呢?這就是敘古拉猜想,也叫“冰雹猜想、角谷猜想”,在包括後來的克拉茨問題,都是數學界有趣的‘3X+1’問題。
國外喜歡把‘3X+1’問題,叫做敘古拉猜想或者冰雹猜想,國內則叫做‘角谷猜想’,因為是一個叫角谷的人,把問題傳到了國內。
這個問題聽起來簡單,想證明出來卻不容易。
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