关于一个高中生试着去证明考拉兹猜想的全过程

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xiongyuxi22
xiongyuxi22
在 #4 发布了最佳答案
铃

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事先说明一下,我确实没有证出来,甚至我没有将这个问题,往前推任何一步,大概就是把前人的路,自己独立的又走了一遍。不过想来还是有点意思,求索的过程还是比较快乐的。故事大概要从上一个寒假说起了,那时候看了真理元素的视频之后(就这个)——【这道看似简单的数学题没有人解得出来】https://www.bilibili.com/video/BV1Ty4y1778o?vd_source=b559f2e28bc3ede04585b0bd4b2bde0f

对这个问题就产生了一些求索的兴趣,一方面这个猜想的内容十分简单,对于我这样的学生也能够理解。另一方面就是我对物理和数学所产生的比较大的兴趣吧,虽然说我谈不上什么天赋,也没什么惊人的注意力,可是相比其他几科我确实更喜欢这两科,于是我就开始着手解决这个问题。最初的想法是,就分类讨论吧,将这个数强行设为a并且让它为奇数然后进行运算然后再进行分类讨论,试了没一段时间发现这个基本行不通,我根本无法保证这个数除以二之后到底是奇数还是偶数如果再进行分类讨论的话,会产生过多的分支去,没办法往下做下去。然后就返校了,有一天我们写数列的题的时候,又涉及到了这个考拉兹猜想,于是我就抽了一个中午,重新研究一下我当时走的路,当时的成果就是奇+奇=偶,偶+偶=偶,奇+偶=奇,然后我就在想,要不试试把奇数设成一个符号把,偶数设成一个符号然后再继续尝试结果还是不行,我仍然不知道一个偶数除下来,他到底是奇数还是偶数。就是这个问题就搁置下来了,一直到我们快要放假的那个周,其实也就是这个周。当时早就期末考完了,老师也没布置什么作业,晚自习就格外无聊,于是我就拿出来那个问题沿着我当时的道路继续走,奇+奇=偶,偶+偶=偶,奇+偶=奇,我看着这一堆东西,不知道有什么用。在那时我突然想到了二进制,二进制可以表示任何正整数,并且可以非常直观的告诉我一个是除下来到底是奇数还是偶数——因为二进制中只有一个奇数就是二的零次方的时候,而其他数都是偶数,就比如说(1011110000,1011101,100010000只有中间那个是奇数,其他都是偶数)也就是说当它的末位为一的时候,我就要把所有的数字都乘以三,但是最后的乘以四然后再进行进位就好了,而当末位不是一的时候,我只要把最后面的零全部消掉就好了(这就是我研究出来的最大突破了)然后我就在想,是什么导致一不断减少呢是什么让他们最终变成(100......)的形式呢?这当中是不是存在某种循环呢,然后我就止步于此了,由于我个人计算能力的问题,我无法保证我算的这个形式是对的,要想写出不少的数,从中看出规律简直太困难了,于是我就回家求助于AI了,想让他帮我证明可能存在某种循环吧?然后就发现原来是前人的老路子吗?什么叫在2026年7月,把1991和2003年的研究道路给探索出来了。目前就止步于此了,这个问题还是交给后人来解决吧(doge)

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xiongyuxi22
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你好!没想到能在这个论坛见到这种话题,很快啊就点进来了。看得出来你对数学很有兴趣,也非常喜欢思考问题的过程,但是(虽然你叠了很厚的甲)你的这篇笔记真是相当民科(这个问题下民科很多,随便就能搜索到几个),绝对是放在知乎会被笑飞的那种。

考拉兹猜想并不是一个简单的高中数列找规律问题(事实上,如果是简单的规律,甚至计算机都能找出来)也并不是像高中数列找规律问题那样简单换一个表述形式就能显然地找到规律。其实这些前人(你的笔记里多次提到的词语)们都试过了,比如说,能来这个论坛的人应该懂能访问维基百科吧,其实关于你提到的二进制表示也是被记载的:

Screenshot 2026-07-13 at 01-30-47 考拉兹猜想 - 维基百科.png事实上,可能是你没有熟悉过更适合数学的说话方式,你好像并没有表达清楚自己的思路,你也没有贴出来 AI 是怎么回复你的,但我感觉你的想法就是想上图这样,仅仅对问题换了一个表述方式。

其实(不仅是数学,)如果你像要思考一个问题,就要先去了解和熟悉前人的工作(而不是像考试一样,跟前人比谁做的更快,那样只能算个人的思维游戏,数学不可能因此进步,除非你真的灵光一闪)比如你至少应该去阅读百科上的所有东西,学习这个领域的知识和方法,然后再去做,这种事你在这篇笔记里并没有做到。

总之你应该意识到自己已经花在这上面的精力是缺少意义的,所以不要再浪费时间了。如果你还对考拉兹猜想感兴趣可以去读几篇介绍(比如这个http://www.numbertheory.org/keith/markov_matrix.html这个比较文邹邹的,你可以复制给 AI 让它讲给你)但是不要尝试去解决它了,这是一个困难的问题。那谁说的,某些初学者一上来就以解决那些未解之谜为己任什么什么。另外这个涉及很多领域的知识,如果你感兴趣欢迎来数学系。呃,最后贴一张很好看的图。Collatz\_conjecture\_tree\_visualization.png

Mary
Mary

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#1
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坐等下一个数学家的出现!

喂喂喂~会数学真的超级帅!

铃

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#2
发布于
铃

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#5
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@xiongyuxi22 #4 批评的不错,去研究一个东西确实应该先了解一下整体的现状,再去试着解决。

不过对于目前的我来讲,相比去了解前人的工作然后再去试着解答,自己先去试试,好像更有意思一点。

不过我觉得:“你应该意识到自己已经花在这上面的精力是缺少意义的,所以不要再浪费时间了。”倒也不完全对,能从求索当中获得一定乐趣,这也就是我所做的意义了。就像爬山一样,不一定是为了登顶,享受爬山的过程就够了。我虽然说的是尝试证明,虽然没有证明出来,但是追上前人的部分脚步,得到对于我的一点点突破给我带来的兴奋感我认为就是我尝试的意义了。

嗯...不过当然,以我现在的能力肯定是很难解决的,我甚至谈不上一个初学者,基本除了高中知识以外我几乎不涉及其他的任何数学知识。不过,这篇帖子其实更偏向于经历分享吧,并不算什么严谨的学术分享毕竟我也没这个能力去撰写一篇什么严谨的学术论文,而且我也没有写过这种东西。所以直接放的是其他还有日常,倒不是那些技术交流的文章。

不过确实有一定启发,未来要是有幸搞什么科研的话,那我会好好看看前人什么,目前的问题是什么,缺少的方面是什么的。

(。>︿<。) 已经一滴回复都不剩了哦~