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28 Agosto 2010

Acertijo: La conjetura de Collatz y el insólito cumpleaños auto-referente...(el numero de años cumplidos es equivalente al numero de pasos hasta desembocar en el número 1)

Nota del autor del blog:

Así como alimentamos y ejercitamos nuestro cuerpo todos los días, del mismo modo debemos hacerlo con nuestro intelecto, evidentemente y en este orden de ideas esta premisa es una obligación indispensable y tanto o más necesaria también en entrenar, cultivar y mantener activa nuestra mente.

Siendo consecuente con mi tesis personal les comparto este problema en el cual el propósito que se persigue es ante todo entretener y brindar un buen rato de esparcimiento, para solucionarlo no se trata de adivinar, sino pensar, razonar, sopesar y jugar con diversas hipótesis, sé que parece muy difícil poder deducir el criterio que se uso cuando se creó, pero la belleza del mismo estriba en conjeturar y deducir múltiples variables y comprobar que se ajuste a la solución del mismo.

Aclaro y recuerdo que como en otros acertijos que he publicado en mi blog siempre he recalcado que lo esencial no es la respuesta en sí, sino el método o proceso mental utilizado para llegar a ella, con su correspondiente y sucinta explicación lógica/coherente.

Esto último para que todos los lectores que participan y quieren solucionarlo también puedan seguir el razonamiento expuesto y corroborarlo después, así entre todos en consenso aprendemos unos de otros y nos lucramos intelectualmente.

Este acertijo además de ser una creación/adaptación de mi autoría es inédito, razón por la cual no hallarán referencias de él en la Web, revistas, libros o en cualquier otro medio.

Como alguna vez dijo el famoso y muy admirado por mí Albert Einstein:

“No tengo ningún talento especial, pero soy extremadamente curioso…”

Mi insaciable e inagotable curiosidad me ha encaminado desde muy pequeño a investigar diversas ramas del árbol de la ciencia, una de ellas es la matemática y todo lo que se relacione con esta agradable ciencia, como algunos lectores ya saben siento una especial fascinación por los calendarios de toda clase, pero el que más me llama la atención por evidentes y obvias razones es el que usamos actualmente el denominado Calendario Gregoriano en base del cual he creado ya varios acertijos, este nuevo acertijo como cosa rara tiene que ver con el calendario y sus propiedades numéricas...

En un episodio de “Numbers” del que soy seguidor (aunque no fanático), el tema se refería a una interesante propiedad de los números denominada “la conjetura de Collatz” o el problema 3n+1 y que explicada en cristiano a los neófitos o profanos en números consiste en coger cualquier número entero y aplicarle las siguientes reglas:

Si el número es par se divide entre 2…

Si el número es impar, se multiplica por 3 y se le suma 1…

Se repite o itera el proceso hasta que indefectiblemente y según la conjetura siempre y de forma invariable e inevitable se llegará al número 1, sin importar el número con el que se comience dicho proceso.

Esta conjetura fue enunciada o planteada en 1937 por el matemático Lothar Collatz y su solución sigue abierta ya que hasta la fecha presente no ha sido resuelta.

Hasta donde sé se ha comprobado esta conjetura hasta la escalofriante y horrenda cifra:

20•2^58 = 5764607523034234880 > 5.764•10^18.

Pero siguen investigando para demostrarla o desvirtuarla.

Mi anterior digresión es para plantear otro más de mis nuevos y recientes acertijos/problemas basados en el calendario Gregoriano:

Se me ocurrió crear un problema calendárico con este tema y de inmediato echando mano de mi calendario perpetuo hice algunas comprobaciones...

Como el proceso de la conjetura de Collatz es diferente para cada número y algunos tienen más o menos pasos (iteraciones) que otros hasta llegar al numero 1, nada mejor que intentar la prueba con algunos para darse cuenta de lo complicado del proceso…

Ahora bien es posible que una persona que haya vivido entre el año 1900 y el no tal lejano año 2100 habría celebrado un insólito y singular cumpleaños comprobable con la conjetura de Collatz, es algo que rara vez sucede…

Hallar un año entre las centurias comprendidas del 1900 al 2100 de forma tal que el numero de pasos sean equivalentes a la diferencia de años, con lo cual se cumpla el mismo numero de años como pasos requiere pasar el año de nacimiento por el proceso de la conjetura.

Se pregunta:

¿Cuál es el año entre ese lapso de 201 años que para efectos del problema es una fecha un tanto excepcional para que se cumpla dicha curiosidad o anomalía onomástica?

¿Cuántos pasos requiere el año para cumplir lo pedido en el enunciado del acertijo)

Para evitar ambigüedades hasta donde comprobé solo hay 2 posibles eventuales respuestas una de las cuales es la que es más cercana a nuestra época en donde la sumatoria digital del eventual año de nacimiento es 6 y la suma digital del cumpleaños es 2.

En cada una de las interrogantes explique sucinta, lógica y coherentemente su razonamiento.

Es de advertir que el problema es fácil (relativamente) siempre y cuando se aborde adecuadamente, espero sus comentarios y sus hipotéticas respuestas, dejaré pasar un tiempo prudencial para publicar la solución.

Es innegable la diversión lúdica y entretenimiento  implícito que depara un problema así,  en últimas el propósito es que lo disfruten.

 

servido por Ciudadanodelmundo 12 comentarios compártelo

12 comentarios · Escribe aquí tu comentario

khrbfm

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30 Noviembre 2010 | 12:37 PM

yqwfsg

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5 Diciembre 2010 | 11:38 PM

Gustavo Mendoza Tlacomulco

Gustavo Mendoza Tlacomulco dijo

Este es un acertijo que creo que a cualquier persona lo pondría con los cabellos de punta. No es nada fácil, pero si es muy enigmático. ¡Vaya! Pensar que pueden existir curiosidades tan extraordinarias en la vida y que muchos de nosotros dejamos pasar por desapercibidas y eso sí que es algo común. Pienso que por esa razón decía el sir Isaac Newton: hay mucho más de lo que podemos ver a simple vista.

Creo que este acertijo sería difícil, sino es que imposible de resolver, si no fuera por la última pista que nos da el autor de este acertijo: “Para evitar ambigüedades hasta donde comprobé solo hay 2 posibles eventuales respuestas una de las cuales es la que es más cercana a nuestra época en donde la sumatoria digital del eventual año de nacimiento es 6 y la suma digital del cumpleaños es 2.”
Partiendo de esta pista, poco a poco vamos teniendo idea del enigma que se mantiene encerrado en este acertijo.

Ahora vamos a hacer una lista de todos los números del lapso de 1900 a 2100 cuya suma digital nos dé 6:

1905 = 1+9+0+5 = 6
1914 = 1+9+1+4 = 6
1923 = 1+9+2+3 = 6
1932 = 1+9+3+2 = 6
1941 = 1+9+4+1 = 6
1950 = 1+9+5+0 = 6
1968 = 1+9+6+8 = 6
1977 = 1+9+7+7 = 6
1986 = 1+9+8+6 = 6
1995 = 1+9+9+5 = 6
2004 = 2+0+0+4 = 6
2013 = 2+0+1+3 = 6
2022 = 2+0+2+2 = 6
2031 = 2+0+3+1 = 6
2040 = 2+0+4+0 = 6
2058 = 2+0+5+8 = 6
2067 = 2+0+6+7 = 6
2076 = 2+0+7+6 = 6
2085 = 2+0+8+5 = 6
2094 = 2+0+9+4 = 6
Total = 20 posibles años de nacimiento

Otra lista que debemos realizar del lapso comprendido de 1900 a 2100, en donde la suma digital de cada año sea 2, es la siguiente:

1901, 1910, 1928, 1937, 1946, 1955, 1964, 1973, 1982, 1991, 2000, 2009, 2018, 2027, 2036, 2045, 2054, 2063, 2072, 2081, 2090. Son en total 21 posibles cumpleaños.

Ahora debemos verificar cada uno de los años de nacimiento y los cumpleaños para seleccionar los que cumplan con la siguiente proposición:
Fecha cumpleaños – año de nacimiento = aplicar conjetura de Collatz sobre año.

La fórmula propuesta anteriormente, satisface al enunciado que nos aportó el autor del acertijo cuando dice lo siguiente:

Acertijo: La conjetura de Collatz y el insólito cum ... (el numero de años cumplidos es equivalente al numero de pasos hasta desembocar en el número 1)
… Hallar un año … 1900 al 2100 de forma tal que el numero de pasos sean equivalentes a la diferencia de años, con lo cual … requiere pasar el año de nacimiento por el proceso de la conjetura.
Bien, una vez que hemos leído bien el enunciado del acertijo anterior, podemos darnos cuenta que si el supuesto año de nacimiento, de la persona a la que hace referencia el acertijo, lo hacemos pasar por el proceso de la conjetura de Collatz, entonces, el número de iteraciones que se lleve este proceso, será igual a la diferencia de la fecha del cumpleaños con respecto al año de nacimiento. Para ilustrar mejor esta idea, volveremos a citar las dos listas anteriores: una de los años cuya suma digital sea 6 y la otra donde la suma digital es dos. A continuación tenemos otra lista de los posibles años de nacimiento y cumpleaños, pero pasando por el proceso de la conjetura de Collatz:

1905 Iteraciones conjetura Collatz=37
1914 Iteraciones conjetura Collatz=55
1923 Iteraciones conjetura Collatz= 50
1932 Iteraciones conjetura Collatz= 24
1941 Iteraciones conjetura Collatz=99
1950 Iteraciones conjetura Collatz=143
1968 Iteraciones conjetura Collatz=50
1977 Iteraciones conjetura Collatz=143
1986 Iteraciones conjetura Collatz=94
1995 Iteraciones conjetura Collatz=50
2004 Iteraciones conjetura Collatz=112
2013 Iteraciones conjetura Collatz=68
2022 Iteraciones conjetura Collatz=63
2031 Iteraciones conjetura Collatz=63
2040 Iteraciones conjetura Collatz=50
2058 Iteraciones conjetura Collatz=125
2067 Iteraciones conjetura Collatz=156
2076 Iteraciones conjetura Collatz=63
2085 Iteraciones conjetura Collatz=125
2094 Iteraciones conjetura Collatz=125

1901 Iteraciones conjetura Collatz =29
1910 Iteraciones conjetura Collatz =29
1928 Iteraciones conjetura Collatz =24
1937 Iteraciones conjetura Collatz =50
1946 Iteraciones conjetura Collatz =99
1955 Iteraciones conjetura Collatz =99
1964 Iteraciones conjetura Collatz =143
1973 Iteraciones conjetura Collatz =50
1982 Iteraciones conjetura Collatz =99
1991 Iteraciones conjetura Collatz =50
2000 Iteraciones conjetura Collatz =112
2009 Iteraciones conjetura Collatz =24
2018 Iteraciones conjetura Collatz =112
2027 Iteraciones conjetura Collatz =156
2036 Iteraciones conjetura Collatz =50
2045 Iteraciones conjetura Collatz =63
2054 Iteraciones conjetura Collatz =37
2063 Iteraciones conjetura Collatz =37
2072 Iteraciones conjetura Collatz =125
2081 Iteraciones conjetura Collatz =63
2090 Iteraciones conjetura Collatz =32

Ahora si aplicamos la anterior fórmula, en donde a la fecha de cumpleaños le restamos el año de nacimiento y eso nos tiene que dar el número de iteraciones por el proceso de la conjetura de Collatz del año de nacimiento y por supuesto que también del cumpleaños, tenemos lo siguiente:

Fecha cumpleaños – año de nacimiento = aplicar conjetura de Collatz sobre año.

De esta manera los únicos datos que se ajustan a esta fórmula son:

Fecha de cumpleaños= 1973
Año de nacimiento= 1923

13 Diciembre 2010 | 05:14 AM

Gustavo Mendoza Tlacomulco

Gustavo Mendoza Tlacomulco dijo

Hago la aclaración que para verificar cada año, lo podemos verificar mediante un programa que podemos descargar del siguiente link:
http://www.klurk.com/files/0O3LOLFX/MENU_MATv1.2.EXE

Para utilizar el anterior programa, lo único que tenemos que hacer es presionar la tecla "e" (ingresar a opción "e"), luego presionamos la tecla "a", y al final, ingresamos cada uno de los números o datos que querramos hacerlos pasar por el proceso de la conjetura de Collatz, ejemplo: el año 1905 tiene 37 iteraciones (al final de esas iteraciones, se simplifica y se convierte en uno)

Un saludo

13 Diciembre 2010 | 05:24 AM

Ciudadanodelmundo

Ciudadanodelmundo dijo

Para Gustavo Mendoza Tlacomulco:

Reciba un afectuoso y cordial saludo mi buen amigo y dinámico colaborador Gustavo, me es muy grato leer sus interesantes aportes y explicaciones, créame que he aprendido mucho de usted ya que al crear y plantear estos acertijos, ignoraba que de ellos pudieran emanar múltiples variables y maravillosas posibilidades desconocidas que se van desvelando a medida que de adentra en ellos intentando hallar una hipótesis o una eventual explicación que satisfaga los requerimientos exigidos en el enunciado de cada problema, me deleito mucho analizando sus explicaciones y admito que a veces he logrado captar sutilezas en ellos que antes no había visto cuando diseñaba el acertijo y que me han ayudado en la comprensión de otros conceptos numéricos que me incentivan y motivan a crear otros nuevos acertijos con dicho material.

Pasando al tema que nos interesa el cual es la eventual solución al tema planteado en este acertijo, debo darle el merito y la mención de honor además de felicitarlo ya que la explicación que usted aportó explica con suficiencia la solución pedida.

Efectivamente la respuesta a la cuestión planteada es la que usted tan sencilla y elegantemente explica es la solución del acertijo.

Me permito citar la correspondiente pregunta planteada al final del enunciado para una mayor comprensión de los lectores que no sean muy receptivos a los conceptos numéricos:

……………………………………………………………………………………………………………………………………………
Se pregunta:

¿Cuál es el año entre ese lapso de 201 años que para efectos del problema es una fecha un tanto excepcional para que se cumpla dicha curiosidad o anomalía onomástica?

¿Cuántos pasos requiere el año para cumplir lo pedido en el enunciado del acertijo)

Para evitar ambigüedades hasta donde comprobé solo hay 2 posibles eventuales respuestas una de las cuales es la que es más cercana a nuestra época en donde la sumatoria digital del eventual año de nacimiento es 6 y la suma digital del cumpleaños es 2.
……………………………………………………………………………………………………………………………………………

De aquí se colige que efectivamente y evitando ambigüedades hay solo dos posibles respuestas

La primera de ellas seria 1922 y 1972 con una diferencia de 50 años que es equivalente al mismo numero de pasos o iteraciones hasta llegar a 1 aplicando la conjetura de Collatz.

Pero si hacemos la suma digital comprobamos que no se ajusta a la pista ofrecida…

1+9+2+2 =14= 1+4= 5

1+9+7+2 = 19 = 1+9= 10 = 1+0 = 1

En cambio en la segunda posibilidad al realizar la suma digital se comprueba que es la que satisface la solución pedida…

1+9+2+3 = 15 = 1+5 = 6

1+9+7+3 = 20 = 2+0 = 2

En conclusión corroboramos que la sumatoria del año de nacimiento (1923) tiene como suma digital 6

El año del cumpleaños (1973) tiene como suma digital 2

La diferencia numérica entre ambos números es 50 años que son iguales a la cantidad de pasos aplicando el proceso de la conjetura de Collatz.

Un saludo

16 Diciembre 2010 | 11:00 PM

Marcelo

Marcelo dijo

La suma de las dos ultimas cifras de tu año de nacimiento mas el numero de años que vas a cumplir da 111; lo mas interesante es que la misma cuenta para cualquier persona que conozcas va a dar 111!!!!

12 Febrero 2011 | 04:56 AM

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En todo el mundo no hay nadie como yo. Soy dueño de mi cuerpo, mis pensamientos, mis ideas; me pertenecen las imágenes que ven mis ojos y tengo que saber escogerlas. Poseo mis propias fantasías, mis sueños, esperanzas y miedos. Dado que soy dueño de mí mismo, tengo que conocerme íntimamente.Hay aspectos de mí que me confunden, otros que desconozco. Sin embargo. esté o no de acuerdo con todo lo que soy, esto es auténtico y representa el momento en el que vivo. Me amo, me cultivo, me consiento y me felicito,para amarme, tengo que ser yo mismo, amarme con mis virtudes y mis defectos, mi pasado, mis éxitos y mis fracasos. Descubro mis capacidades, mis valores, transformo mis defectos en cualídades, lucho por mejorar. Para cultivarme, me señalo un plan de estudios, de lectura, de conocimientos que me ayuden a superar, de amigos que sean impulso y soporte de mi superación. Me alejo de todo ser, hecho, o acto que pueda lesionarme. Para consentirme me premio de pensamiento y obra porque estoy en el camino de la superación. Me hago un regalo.Me miro al espejo y le hablo a ese amigo maravilloso y perfecto que siempre confía en mí. Y me felicito porque, Bueno soy estupendo! Me amo!

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