二進法による分類、3の倍数と階差数列の一般項を使った、コラッツ予想は正であるという証明

抄録

本論文では、Collatz予想の新たな証明として、2進法での分類、3の倍数及び階差数列の一般項を用いてCollatz予想の証明を行う。Collatzの処理が行われるとき、我々はその結果の数に注目する。多くの数列が生成される。それは階差数列である。階差数列の一般項を計算する。そして1、２，又はそれ以上のサイクルのコラッツ予想の処理により、1以外のすべての正の奇数が無限ループ（例1→3→4→1）に入らないことを、2進法における分類、3の倍数、背理法及び階差数列の一般項を用いて証明した。

2進法での分類を用いて、桁数に注目する。我々は（3を掛けて1を足す）（A）、（2で割る）（B）の桁数の期待値を計算する。AとBの期待値を比較すると、不等号（BはA以上である）があることがわかる。したがって、Collatzの処理は正の無限大まで発散せず、最終的に2進法で1桁に到達する。

2進法で得られる1桁は、10進法では1に等しいので1になる回数は限られます。

よって、Collatz予想は正であることが明らかになった。