آلة حساب فرضية كولاتز

ما هي فرضية كولاتز؟

فرضية كولاتز هي مشكلة رياضية تقترح سلسلة من الخطوات لأي عدد صحيح موجب. تنص الفرضية على أنه عند تطبيق القواعد التالية، ستصل السلسلة في النهاية إلى الرقم 1:

• إذا كان العدد زوجيًا، قسمه على 2.
• إذا كان العدد فرديًا، اضربه في 3 وأضف 1.

على سبيل المثال، بدءًا من العدد 6، تكون السلسلة:

\[ 6 \to 3 \to 10 \to 5 \to 16 \to 8 \to 4 \to 2 \to 1 \]

تظل الفرضية غير مثبتة، لكنها تم التحقق منها لمدى واسع من الأعداد. وغالبًا ما تستخدم كمثال لتوضيح جمال وعدم قابلية التنبؤ بالقواعد الرياضية البسيطة.

صيغة فرضية كولاتز

يمكن كتابة السلسلة لفرضية كولاتز على النحو التالي:

\[ f(n) = \begin{cases} \frac{n}{2}, & \text{إذا كان } n \text{ زوجيًا} \\ 3n + 1, & \text{إذا كان } n \text{ فرديًا} \end{cases} \]

غرض آلة حاسبة فرضية كولاتز

تتيح هذه الآلة الحاسبة للمستخدمين استكشاف فرضية كولاتز بشكل تفاعلي. يمكنك إدخال أي عدد صحيح موجب لتوليد سلسلة كولاتز الخاصة به وعرض الحسابات خطوة بخطوة. بالإضافة إلى ذلك، توفر الآلة الحاسبة خيارًا لتعريف قواعد مخصصة للأعداد الزوجية والفردية، مما يوفر وسيلة ممتعة للتجربة مع تنويعات الفرضية.

كيفية استخدام الآلة الحاسبة

اتبع هذه الخطوات البسيطة لاستخدام الآلة الحاسبة بفعالية:

• أدخل عددًا صحيحًا موجبًا في حقل الإدخال.
• اختر واحدة من الخيارين:
  • استخدام القواعد الافتراضية: تطبق قواعد كولاتز القياسية.
  • إدخال قواعد مخصصة: عرّف صيغك الخاصة للأعداد الزوجية والفردية.
• إذا كنت تستخدم قواعد مخصصة، أدخل تعبيرات رياضية صحيحة (مثل \( n / 2 \) للأعداد الزوجية و\( 3 \times n + 1 \) للأعداد الفردية).
• انقر على زر توليد لحساب السلسلة وعرض الشرح خطوة بخطوة.
• انقر على زر مسح لإعادة تعيين الإدخال وبدء حساب جديد.

ميزات الآلة الحاسبة

• استكشاف تفاعلي: أدخل أي عدد صحيح موجب لتوليد سلسلته.
• قواعد مخصصة: جرب صيغك الخاصة للأعداد الزوجية والفردية.
• تفاصيل خطوة بخطوة: عرض كيفية حساب كل خطوة من السلسلة.
• إخراج منسق: يتم عرض النتائج والخطوات باستخدام تدوين رياضي نظيف.

الأسئلة الشائعة

1. ما هو الحد الأقصى لعدد الخطوات التي يمكن أن تولدها الآلة الحاسبة؟

تحدد الآلة الحاسبة السلسلة إلى 1,000 خطوة لمنع الحسابات الطويلة بشكل مفرط للأعداد الكبيرة جدًا أو القواعد المخصصة المعقدة.

2. هل يمكنني استخدام قواعد مخصصة تتضمن صيغًا أكثر تعقيدًا؟

نعم! يمكنك استخدام أي تعبير رياضي صحيح كقاعدة مخصصة، مثل \( n^2 + 1 \) للأعداد الفردية أو \( n / 3 \) للأعداد الزوجية. فقط تأكد من أن القواعد منطقية للقيم الصحيحة.

3. ماذا يحدث إذا أدخلت قواعد مخصصة غير صحيحة؟

ستقوم الآلة الحاسبة بتنبيهك إذا كانت قواعدك المخصصة تحتوي على تعبيرات رياضية غير صحيحة. تحقق مرة أخرى من صيغك وحاول مرة أخرى.

4. هل تم إثبات فرضية كولاتز؟

لا، تظل فرضية كولاتز غير مثبتة. لقد تم التحقق منها لمجموعة واسعة من الأعداد، لكن لم يتم العثور على إثبات عام.

الخاتمة

آلة حاسبة فرضية كولاتز هي أداة ممتعة وتعليمية تجلب مشكلة رياضية كلاسيكية إلى الحياة. سواء كنت تستكشف القواعد القياسية أو تنشئ قواعدك الخاصة، توفر هذه الآلة الحاسبة وسيلة عملية لتعلم حول السلاسل والمنطق الرياضي. جربها وانظر إلى أين تأخذك السلسلة!