Das Collatz-Problem

(zu Thema Mathematik 5 5)

Bilde eine Folge von Zahlen, indem du von einer Ausgangszahl entweder die Hälfte oder das Dreifache, vermehrt um 1 nimmst. Dabei gilt:

  • Ist die Zahl gerade, so nimmst du die Hälfte
  • Ist die Zahl ungerade, so wähle das Dreifache und addiere 1

Interessanterweise endet jede dieser Zahlenketten mit 4, 2 und 1 (ob dies für alle möglichen Ausgangszahlen gilt, ist derzeit nicht bewiesen - das „Collatz-Problem“ ist derzeit nicht gelöst).

GeoGebra:

Verwende in der Tabelle die Wenn-Abfrage:

Wenn[Mod(a,2)==0, a/2, 3*a + 1]

Screenshot: Alfred Nussbaumer

Download der GeoGebra-Datei

Aufgaben:

  • Wähle verschiedene Ausgangszahlen und untersuche die Länge der Zahlenkette (Tipp: Kopiere die Formel aus der Zelle A2 in einen Bereich unterhalb der neuen Ausgangszahl…)!
  • Setze eine Folge in der nächsten Spalte fort, wenn die Länge die Zeilenanzahl der Tabelle übersteigt …
  • Bilde Folgen nach anderen Bildungsgesetzen - vgl. WikiPedia:Collatzproblem