Sobre la Conjetura de Collatz

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Resumen

The Collatz Conjecture, also known as 3x + 1, may seem like perhaps one of the problems simplest of mathematics. His statement is quite natural to understand: if you take an even number, this is divided by two; if the number is odd, it is multiplied by three and add 1 to the result. This process is carried out, iteratively, with the numbers obtained after each He passed. The conjecture states that no matter what number is taken, it always returns to two or to one, becoming absorbing states. For example, if you take the number 11 you get the following sequence of numbers 11; 34; 17; 52; 26; 13; 40; 20; 10; 5; 16; 8; 4; 2; 1, until the number 2 and later to 1; in fact, after reaching 1 this when iterating it becomes 4, then 2 and again it will reach 1, establishing a loop. What is most attractive is that this problem has been approached by large mathematicians such as Paul Erdos, who referred to this situation thus, “this is an extraordinarily difficult problem. difficult, completely beyond the reach of current mathematics, ”even Erdos offered $ 500 lares for the solution, as stated by Jeffrey Lagarias, who makes a rigorous study of the problem, analyzing it decade by decade, compiling works and attempts by other mathematicians to prove it. This paper studies the history of the Collatz Conjecture, its connection with other branches of mathematics, through the brief presentation of the most recent advances and discoveries in around this, as well as the graphical representation of the Collatz fractal and the iterations through computational methods which have made it possible to demonstrate its veracity with numbers up to 260, allowing a better understanding of the problem.

Descripción

La Conjetura de Collatz, también conocida como 3x + 1, puede parecer tal vez uno de los problemas más sencillos de las matemáticas. Su enunciado resulta bastante natural de comprender: si se toma un número par, este es dividido entre dos; si el número es impar, este es multiplicado por tres y se le agrega 1 al resultado. Este proceso se realiza, de forma iterada, con los números obtenidos tras cada paso. La conjetura establece que sin importar el número que se tome, este siempre regresa a dos o a uno, convirtiéndose estos en estados absorbentes. Por ejemplo, si se toma el número 11 se obtiene la siguiente secuencia de números 11;34;17;52;26;13;40;20;10;5;16;8;4;2;1, hasta que se llega el número 2 y posteriormente al 1; de hecho, tras llegar a 1 este al iterarlo se convierte en 4, luego a 2 y nuevamente llegará a 1, estableciendoce un bucle. Lo que más resulta atrayente es que este problema ha sido abordado por matemáticos de gran envergadura como Paul Erdos, que se refirió a esta situación así, “este es un problema extraordinariamente difícil, completamente fuera del alcance de las matemáticas actuales”, incluso Erdos ofreció 500 dó- ˝ lares por la solución, como lo expone Jeffrey Lagarias, quien hace un estudio riguroso del problema, analizándolo década por década, compilando trabajos e intentos de otros matemáticos por demostrarlo. En este trabajo se estudia la historia de la Conjetura de Collatz, su conexión con otras ramas de la matemática, mediante la presentación somera de los avances y descubrimientos más recientes en torno a esta, así como la representación gráfica del fractal de Collatz y las iteraciones mediante métodos computacionales los cuales han permitido evidenciar su veracidad con números de hasta 260, permitiendo una mayor comprensión del problema.

Palabras clave

Iteración, Ciclo, Trayectorias

Materias

Matemáticas - Tesis y disertaciones académicas , Matemáticas , Métodos iterativos (Matemáticas) , Sistemas dinámicos diferenciales , Teoría de los números

Citación

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