作者:一白化贝
做完这些,陈舟看着数字金字塔,用笔在这条曲线旁写到:
【奇数啊经过冰雹猜想运算的路线Lm】
“嗯,关于路线的问题,一定要明确……”
陈舟习惯性的用笔点着草稿纸,思考着路线问题。
在脑海中完成了路线的验证后,陈舟开始写到:
【如果ab在m次的冰雹猜想运算中,依次能被2整除b1,b2,b3,……,bm次,ac在m次的冰雹猜想运算中,依次能被2整除c1,c2,c3,……,cm次……】
【……当条件br=cr(r=1,2,3,……,m)成立时,可以称ab与ac的“运算路线相同”。当条件br=cr不一定成立,但r=1→m∑br=r=1→m∑cr成立时,可以称ab与ac的“运算路线类似”。】
至此,陈舟完成了前期的准备工作。
看着自己写满了一整张草稿纸的内容,他的嘴角不禁露出了一丝微笑:“这个思路,有搞头……”
放下笔,陈舟伸了个懒腰,有点累啊。
刚参加完军训,就来图书馆解决冰雹猜想,除了他,也是没谁了。
“小哥哥,刚才笑什么呢?”
听到这个熟悉的声音,陈舟微微偏头,就看到杨依依背着背包,拿着盒饭,站在旁边。
嗯,依依也晒黑了,难道那个防晒霜是假的?
陈舟想到军训前,他还特意百搜了一下,给杨依依准备了军训攻略。
可看着杨依依的脸,陈舟顿时就觉得这攻略不靠谱,亏得还是数百人点赞的呢。
“呐,中午不吃饭就跑来,你是想修仙吗?”杨依依把手中的盒饭递给陈舟,语气中带着一丝责怪之意。
陈舟接过盒饭,低声保证道:“下次不会了。”
顿了顿,他又补充了一句:“谁让我有这么贴心的女朋友呢。”
说完,也不管杨依依嗔怪的眼神,拿着盒饭就起身走到了远处。
毕竟,图书馆里的自习区,还是不好直接开吃的。
他怕被打。
可陈舟不知道的是,随着他的离开,那声原本已经蓄势待发的咳嗽声,又被收了回去。
杨依依给陈舟买的菜,都是他喜欢吃的。
陈舟满足的消灭了这顿满满幸福的盒饭。
把垃圾收拾了一下,陈舟才缓步走回自习区。
看着杨依依的背影,陈舟想了想,又出去了。
等他再回来时,手里拿着一个冰淇淋碗。
轻轻拍了拍杨依依的背,在杨依依转头时,陈舟把冰淇淋碗递了上去:“呐。”
杨依依开心的接了过来,一边吃着冰淇淋,一边看着手中的书籍。
陈舟看着杨依依的模样,宠溺的揉了揉她的脑袋。
杨依依嘟着嘴,扭头看了看陈舟:“好好吃哦~”
陈舟轻声笑了笑。
把先前写满的草稿纸放在一旁,拿出一张新的草稿纸,陈舟开始继续对冰雹猜想的研究。
从数字金字塔上,还可以获得第n级奇数在进行冰雹猜想运算时的一些特性。
【特性1:若对数字金字塔中第n级的2^(n-2)个奇数均进行一次冰雹猜想运算,将有2^(n-3)个奇数在进行冰雹猜想运算时,仅能被2整除1次;以此类推,有1个奇数在进行冰雹猜想运算时,能被2整除n+d(n)次,这里的d(n)等于1(n奇数时)或-1(n为偶数时)】
这是陈舟在军训时,便思考出来的内容。
但是特性1需要证明。
简单的思索了一下,陈舟便着手开始证明。
证明的方法并不难,需要用到一部分数论的内容。
陈舟先把需要用到的数论内容写在了一旁,随后把数字金字塔的第n级中的2^(n-2)个奇数依次列了出来。
然后分别令其等于a1,a2,a3,……,a2^(n-2)。
这是一个等差数列,公差为2。
利用这个特性,也就可以把数列再次转换。
也就是a2=a1+2这么个形式,进行转换。
转换完成,陈舟轻点笔尖,略一思忖,便写到:
【在对上式中各项进行第一次冰雹猜想运算时,首先应对其中的每一项都乘以3,然后再加上1,可以得到……】
陈舟手中的笔一刻不停,顺着思路,把每一项进行了运算。
再把运算之后的每一项进行简单的变化,把3·2看作是a,3a1+1看作是任意整数b。
到这,便可以根据一旁的数论引理,进行推导了。
【……序号为2^(n-4)+2^(n-6)+……+2+1的项乘以3再加上1后为……】
【因此,该式能被2整除n+1次。由此即可知特性1中的叙述正确。】
第二百零四章 一鼓作气
第n级奇数在进行冰雹猜想运算时的特性1,被证明了出来。
但陈舟的笔却并未停下。
拿出一张新的草稿纸,笔尖与纸张便开始了亲密接触。
他打算一鼓作气,把冰雹猜想的研究,继续推进下去。
至少,在军训时的各种思考。
他需要完全的释放出来。
【特性2,若对数字金字塔中第n级,进行第一次冰雹猜想运算时,仅能被2整除一次的这2^(n-3)项奇数,继续进行第二次冰雹猜想运算。】
【其中将有2^(n-4)项仅能被2整除1次,有2^(n-5)项仅能被2整除2次,有2^(n-6)项仅能被2整除3次,……,有2项仅能被2整除n-4次,只有一项能被2整除n-3次,另一项能被2整除n-2次或n-2次以上。】
【若继续对数字金字塔中第n级,前两次进行冰雹猜想运算时,仅能被2整除一次的这2^(n-4)项奇数,继续进行第三次冰雹猜想运算……】
陈舟刷刷的写着从数字金字塔上所得来的,第n级奇数在进行冰雹猜想运算时的特性2。
笔迹填满了一整张A4草稿纸。
这些内容便是陈舟思考的内容。
把第n级奇数在进行冰雹猜想运算时的特性2,一步一步的推广到一般形式中。
关于特性2的证明,陈舟也同样从第一次冰雹猜想运算开始证明。
这里陈舟取了巧。
他把特性2和特性1进行了联系。
同样利用数列的方式进行证明。
这样的话,证明中就会有:
【……第n级中第一次进行冰雹猜想运算时,仅能被2整除一次的项便为:a2,a4,a6,……,a2r,……,a2^(n-2)。】
【在这个数列中,其间隔距离为2项,公差为2^2,也就可以把数列写为a2,a2+2^2,a2+2·2^2,……,a2+r·2^2,……,a2+(2^(n-3)-1)·2^2的形式……】
按照这个思路,陈舟将新形式的数列进行第一次冰雹猜想运算,再进行第二次冰雹猜想运算。
看着得到的运算结果,陈舟略一思忖,将其进行了转换。
【把3^2·2看作是a,3a2(1)+1看作是任意整数b……】
转换完毕,陈舟的思路愈加清晰了。
他瞥了一眼为了证明特性1所写下的两个数论结论,在证明特性2的过程中,同样需要用到。
运用这两个数论结论,陈舟很容易的就推知了,“在上式中,任意相邻2^r(这里0≤r≤2^(n-3))项中都有一项能被2^(r+1)整除”这一结论。
由此,陈舟完成了特性2证明的第一步。
这也是最为重要的一步。
有了第一步的铺垫,在之后一步一步证明到一般形式,就容易的多了。
思路不断,稳如老狗。
手中的笔,不断在草稿纸上,把脑海中的思考,一一变为现实。
这是一种极为酣畅的感觉。
【……据此即可推知特性2的一般形式正确。】
到这,陈舟算是把前期证明冰雹猜想的准备工作全部完成了。
而这些结论,全是利用数字金字塔得来的。
陈舟放下笔,看了眼时间,已经下午3点。
“没想到,看着简单,思路也很顺畅的两个特性的证明,居然花了我这么多时间……”
喃喃自语了一声,陈舟不再多想,收敛思绪,把先前的草稿纸整理了一下,拿在手中捋了一遍。
这是陈舟为了把思路理得更清楚一些。
因为由数字金字塔引发的证明思路,是在军训时发生的,这其中可能有一些细节的地方,陈舟没有考虑到。
所以,理一理思路,是很有必要的。
而且,面对世界级的难题,陈舟觉得再小心谨慎一些,也不为过。
这也是他为什么会被人夸计算极其严谨的原因。
放下草稿纸,再拿出一张新的草稿纸。
陈舟再次进入对冰雹猜想的证明世界之中。
首先,陈舟需要进行公式化的转换。
也就是对冰雹猜想的证明,转换为一个更符合他现在证明方式的叙述形式。
叙述形式的转换,也就转换了冰雹猜想的证明形式。
当然,这个证明形式,是往陈舟先前的这些准备上,去靠的。
也因此,陈舟需要先证明“数字金字塔中第n级的所有奇数,都是可通过有限次的冰雹猜想运算后,成为一个比它自身小的奇数(n为任意正整数,n>56)”,这一结论。
把结论进行公式化,是证明的必经过程。
【设奇数a(>56)经过m次的冰雹猜想运算后,其形式为a(m)=3^m/2^(b1+b2+b3+……+bm)a+3^(m-1)/2^(b1+b2+b3+……+bm)+3^(m-2)/2^(b2+b3+……+bm)+……+3/2^(bm-1+bm)+1/2^bm】
【当上式中首项系数3^m/2^(b1+b2+b3+……+bm)中分母的幂指数第一次出现b1+b2+b3+……+bm≥2m时……】
【……因此,可以确定,奇数a是能够通过若干次冰雹猜想运算,而成为一个小于它自身的奇数,简称a,符合条件“a>a(m)”。】
公式化完成后,便是对结论的证明了。
这一步倒是没那么费脑细胞。
有了前期的铺垫,陈舟在求证“第n级中‘符合条件a>a(m)’奇数的计算方法”时,不管是思路上,还是计算上,都轻松了许多。
尤其是陈舟对特性1和特性2的运用,可以说是撑起了整个求证的过程。
再结合数字金字塔的内容,陈舟又整理出来一张关于“第n级中奇数连续进行冰雹猜想运算时,每次得到的‘符合条件a>a(m)’的奇数个数”的表格。
详细罗列了第一次运算,第二次运算,直到第m次运算的首项系数经运算后的奇数个数。
在第m次冰雹猜想运算一栏,其中的规律是利用运算路线类似而得到的。
把这部分内容的证明完成,外面的天色已经暗了下来。
等到陈舟再次放下笔,准备伸懒腰时,他才发现不知不觉已经晚上七点了。
看了一眼身旁的杨依依,正埋头看着教材。
杨依依心有所感,扭头看向陈舟。
她冲陈舟微微一笑,轻声说道:“走吧,吃完饭,再回来?”
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