به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+1 امتیاز
944 بازدید
در دبیرستان توسط حسن کفاش امیری (3,252 امتیاز)
دوباره دسته بندی کردن توسط AmirHosein

دنبالهٔ $x_n$ به صورت زیر تعریف می‌شود.

\begin{align} x_1 &= 22\\ x_{n+1} &= \begin{cases} \frac{ x_{n} }{2} &;\;\text{ اگر }x_n\text{ زوج بود }\\ 3x_{n} +1 &;\;\text{ اگر }x_n\text{ فرد بود } \end{cases} \end{align}

مجموع زیر را بیابید. $$ x_{1399} +x_{1400} + x_{1401} $$

2 پاسخ

+2 امتیاز
توسط good4us (7,356 امتیاز)
ویرایش شده توسط good4us

با شرط های داده شده $x_2$ می شود 11و $x_3$ چون 11 فرد است میشود 34 و به همین ترتیب جملات میشوند :

$22,11,34,17,52,26$

بعداز اینکه 52 زوج شد 26 هم زوج است پس بعدی 13 میشودو در ادامه

$$22,11,34,17,\color{yellow}{52,26,13},40,20,10,5,16,8\color{blue}{,4,2,1},\color{green}{4,2,1},...$$

همان طوری که مشخص است در ادامه سیکل بوجود می آید جمله چهاردهم باکسر 13(تعداد جملات قبلی)از این اندیس ودر تقسیم بر 3 باقیمانده یک وجمله بعدی باقیمانده 2 و بعدی باقیمانده صفر است به این ترتیب مثلا جمله 1399 اُم با کسر 13 از این اندیس و تقسیم بر 3 باقیمانده صفر میشود و به همین ترتیب :

$$\color{red} {x_{1399}+ x_{1400}+x_{1401}=1+4+2=7} $$
توسط good4us (7,356 امتیاز)
amir7788@ پاسخ را ملاحظه بفرمایید
0 امتیاز
توسط

۱. چند جملهٔ اول را بنویسیم تا الگو روشن شود

$\,x_1=22\,$ (زوج) $\;\Longrightarrow\; x_2=\dfrac{x_1}{2}=11$

$\,x_2=11\,$ (فرد) $\;\Longrightarrow\; x_3=3x_2+1=34$

$\,x_3=34\,$ (زوج) $\;\Longrightarrow\; x_4=\dfrac{34}{2}=17$

$\,x_4=17\,$ (فرد) $\;\Longrightarrow\; x_5=3\!\times\!17+1=52$

ادامه می‌دهیم تا به حلقهٔ پایدار برسیم:

$$ \begin{aligned} x_5&=52\;\text{(زوج)}\;\Rightarrow\;x_6=26\\ x_6&=26\;\text{(زوج)}\;\Rightarrow\;x_7=13\\ x_7&=13\;\text{(فرد)}\;\Rightarrow\;x_8=40\\ x_8&=40\;\text{(زوج)}\;\Rightarrow\;x_9=20\\ x_9&=20\;\text{(زوج)}\;\Rightarrow\;x_{10}=10\\ x_{10}&=10\;\text{(زوج)}\;\Rightarrow\;x_{11}=5\\ x_{11}&=5\;\text{(فرد)}\;\Rightarrow\;x_{12}=16\\ x_{12}&=16\;\text{(زوج)}\;\Rightarrow\;x_{13}=8\\ x_{13}&=8\;\text{(زوج)}\;\Rightarrow\;x_{14}=4\\ x_{14}&=4\;\text{(زوج)}\;\Rightarrow\;x_{15}=2\\ x_{15}&=2\;\text{(زوج)}\;\Rightarrow\;x_{16}=1\\ x_{16}&=1\;\text{(فرد)}\;\Rightarrow\;x_{17}=4 \end{aligned} $$

از این‌جا به بعد توالی $$4,\,2,\,1$$ مرتباً تکرار می‌شود، چون:

$$ 4\;\xrightarrow{\text{زوج}}\;2\;\xrightarrow{\text{زوج}}\;1\; \xrightarrow{\text{فرد}}\;4\;\xrightarrow{\text{زوج}}\;2\;\dots $$

بنابراین برای $$n\ge14$$ داریم

$$ x_n= \begin{cases} 4 &\text{اگر }(n-14)\bmod 3=0,\\[4pt] 2 &\text{اگر }(n-14)\bmod 3=1,\\[4pt] 1 &\text{اگر }(n-14)\bmod 3=2. \end{cases} $$


۲. جایگاه‌های موردِ سؤال

۱. $$x_{1399}:$$

$$ 1399-14=1385,\qquad 1385\bmod 3=2 \;\;\Longrightarrow\;\;x_{1399}=1. $$

۲. $$x_{1400}:$$

$$ 1400-14=1386,\qquad 1386\bmod 3=0 \;\;\Longrightarrow\;\;x_{1400}=4. $$

۳. $$x_{1401}:$$

$$ 1401-14=1387,\qquad 1387\bmod 3=1 \;\;\Longrightarrow\;\;x_{1401}=2. $$


$$ x_{1399}+x_{1400}+x_{1401}=1+4+2=7. $$

ریاضیدان، کسی است که شباهت ها را بین قضایا دریابد. ریاضیدان بهتر کسی است که بتواند شباهت بین برهان ها را ببیند. بهترین ریاضیدان کسی است که بتواند به شباهت بین نظریه ها توجه کند. و می توان تصور کرد که ریاضیدان نهایی کسی است که بتواند شباهت بین شباهت ها را مشاهده کند.
...