Je vous recopie ce que je viens de poster dans fr.sci.maths.
Hier je suis tombé sur un problème de mathématiques dit "conjecture de syracuse".
Il faut prouver qu'elle converge toujours vers 1.Envoyé par wikipedia
Voici ma tentative de résolution. Il faut être indulgent avec moi, je ne suis pas du tout mathématicien. Merci de me faire part de vos commentaires. J'aimerai aussi connaitre les autres solutions qui ont été trouvées pour ce problème. Si vous avez des liens, je suis preneur.
Pour faire cette preuve, je propose de faire l'inverse : on prend tous les nombres de N et on calcule ses parents. Pour chaque nombre, on a deux solutions. Soit on est arrivé dessus suite à la division d'un nombre pair par deux, soit parce qu'on avait un nombre impair qu'on a multiplié par trois et auquel on a ajouté un.
Autrement dit :
parents(X)=liste(X*2,SI(entier _et_impair_et_différent_de_un( (X-1)/3)) ALORS (X-1)/3 SINON rien).
Si on calcule à partir de 1, on a la chose suivante :
X : A B
1 : 2
2 : 4
3 : 6
4 : 8
5 : 10
6 : 12
7 : 14
8 : 16
9 : 18
10 : 20 3
11 : 22
12 : 24
13 : 26
14 : 28
15 : 30
16 : 32 5
17 : 34
18 : 36
19 : 38
20 : 40
Cela veut dire que si je prend le nombre 16 à un moment donné dans la suite de Syracuse, soit j'avais 32 avant, soit j'avais 5. En tout cas, la suite est également lisible : 16,8,4,2,1.
Cette liste est en fait un arbre. La racine est 1. Dérouler la suite consiste à toujours allé vers le noeud parent, quelque soit le noeud (nombre) de départ. Puisqu'on le construit de manière systématique (incrémentalement par unité à partir de 1), on couvre N avec la colonne X. Si on prouve qu'on couvre N également avec les colonnes A et B, on a un arbre entièrement connecté.
On constate immédiatement que tous les nombre pairs sont et seront représentés. En effet, la suite 2N est par définition paire puisque contient 2 et que N incrémente de 1 en 1. Les feuilles de notre arbre couvrent, à l'infini, l'ensemble Npair. Donc, de tout nombre pair on arrivera à 1.
On constate également que le deuxième membre, qui augmente plus lentement, est une suite. En fait, il y a des trous mais ils pouraient très bien êtres remplacés par des nombres rationnels. Ce qui est important c'est que la suite (N-1)/3 est croissante est passe par tous les nombres impairs (à l'infini). Ici donc, les nombres impairs sont tous couverts par notre arbre.
On remarque également que les colonne A et B couvrent deux ensembles différents mais totalement complémentaire de N (pairs et impairs).
Par conséquent, quelque soit le nombre X choisi dans N, nous somme placés dans un noeud de notre arbre (je dirai même un de la colonne A si X est pair ou un de la colonne B si X est impair) qui abouti toujours à 1 en remontant.
Voilà
PS : l'arbre en plus long :
N : A B
1 : 2
2 : 4
3 : 6
4 : 8
5 : 10
6 : 12
7 : 14
8 : 16
9 : 18
10 : 20 3
11 : 22
12 : 24
13 : 26
14 : 28
15 : 30
16 : 32 5
17 : 34
18 : 36
19 : 38
20 : 40
21 : 42
22 : 44 7
23 : 46
24 : 48
25 : 50
26 : 52
27 : 54
28 : 56 9
29 : 58
30 : 60
31 : 62
32 : 64
33 : 66
34 : 68 11
35 : 70
36 : 72
37 : 74
38 : 76
39 : 78
40 : 80 13
41 : 82
42 : 84
43 : 86
44 : 88
45 : 90
46 : 92 15
47 : 94
48 : 96
49 : 98
50 : 100
51 : 102
52 : 104 17
53 : 106
54 : 108
55 : 110
56 : 112
57 : 114
58 : 116 19
59 : 118
60 : 120
61 : 122
62 : 124
63 : 126
64 : 128 21
65 : 130
66 : 132
67 : 134
68 : 136
69 : 138
70 : 140 23
71 : 142
72 : 144
73 : 146
74 : 148
75 : 150
76 : 152 25
77 : 154
78 : 156
79 : 158
80 : 160
81 : 162
82 : 164 27
83 : 166
84 : 168
85 : 170
86 : 172
87 : 174
88 : 176 29
89 : 178
90 : 180
91 : 182
92 : 184
93 : 186
94 : 188 31
95 : 190
96 : 192
97 : 194
98 : 196
99 : 198
100 : 200 33
101 : 202
102 : 204
103 : 206
104 : 208
105 : 210
106 : 212 35
107 : 214
108 : 216
109 : 218
110 : 220
111 : 222
112 : 224 37
113 : 226
114 : 228
115 : 230
116 : 232
117 : 234
118 : 236 39
119 : 238
120 : 240
121 : 242
122 : 244
123 : 246
124 : 248 41
125 : 250
126 : 252
127 : 254
128 : 256
129 : 258
130 : 260 43
131 : 262
132 : 264
133 : 266
134 : 268
135 : 270
136 : 272 45
137 : 274
138 : 276
139 : 278
140 : 280
141 : 282
142 : 284 47
143 : 286
144 : 288
145 : 290
146 : 292
147 : 294
148 : 296 49
149 : 298
150 : 300
151 : 302
152 : 304
153 : 306
154 : 308 51
155 : 310
156 : 312
157 : 314
158 : 316
159 : 318
160 : 320 53
161 : 322
162 : 324
163 : 326
164 : 328
165 : 330
166 : 332 55
167 : 334
168 : 336
169 : 338
170 : 340
171 : 342
172 : 344 57
173 : 346
174 : 348
175 : 350
176 : 352
177 : 354
178 : 356 59
179 : 358
180 : 360
181 : 362
182 : 364
183 : 366
184 : 368 61
185 : 370
186 : 372
187 : 374
188 : 376
189 : 378
190 : 380 63
191 : 382
192 : 384
193 : 386
194 : 388
195 : 390
196 : 392 65
197 : 394
198 : 396
199 : 398
200 : 400
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