{"id":56502,"date":"2025-10-06T13:34:23","date_gmt":"2025-10-06T12:34:23","guid":{"rendered":"https:\/\/4.exstyle.fr\/le-blog-photo\/?p=56502"},"modified":"2025-10-07T13:20:19","modified_gmt":"2025-10-07T12:20:19","slug":"fr-preuve-avec-3","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/4.exstyle.fr\/le-blog-photo\/fr-preuve-avec-3\/","title":{"rendered":"FR Preuve avec \/3"},"content":{"rendered":" <h2 class=\"wp-block-heading\">Variante \u00ab \/3 sinon *2\u22121 \u00bb vs Collatz classique : \u00e9quations de cycle et seuils critiques<\/h2>   <p><strong>But.<\/strong> Mettre en parall\u00e8le la variante <code>T(n)=n\/3<\/code> si <code>3|n<\/code>, sinon <code>T(n)=2n\u22121<\/code> (o\u00f9 l\u2019on prouve qu\u2019il n\u2019y a <em>aucun<\/em> cycle non trivial), et la Collatz classique compress\u00e9e (o\u00f9 il faut certifier une <em>marge<\/em> sur la moyenne des valuations). Les deux se lisent \u00e0 travers la m\u00eame \u00ab&nbsp;\u00e9quation de cycle&nbsp;\u00bb, mais avec des seuils invers\u00e9s.<\/p>   <h3 class=\"wp-block-heading\">1) Variante \u00ab \/3 ou *2\u22121 \u00bb : pas de cycles (preuve courte)<\/h3>   <p><strong>\u00c9tape compress\u00e9e (\u00e9monder les 3)<\/strong> : on \u00e9crit <br>$latex \\displaystyle n_{i+1}=\\frac{2n_i-1}{3^{\\kappa_i}},\\qquad \\kappa_i:=\\nu_3(2n_i-1)\\ge 1.$ <br>En supposant un cycle de longueur $latex s$ (i.e. $latex n_s=n_0$) et en multipliant, on obtient l\u2019<em>\u00e9quation de cycle<\/em> <br>$latex \\displaystyle (2^{\\,s}-3^{\\,K})\\,n_0\\;=\\;\\sum_{j=0}^{s-1} 2^{\\,s-1-j}\\,3^{\\,\\kappa_0+\\cdots+\\kappa_{j-1}}\\;>\\;0,\\qquad K:=\\sum_{i=0}^{s-1}\\kappa_i.$ <br>Donc $latex 2^{\\,s}>3^{\\,K}$ et, en divisant par $latex s$ : <br>$latex \\displaystyle \\frac{K}{s}\\;<\\;\\log_3 2\\;\\approx\\;0{,}63093.$ <br>Mais comme chaque $latex \\kappa_i\\ge 1$, on a $latex K\/s\\ge 1$ : <strong>contradiction<\/strong>. Aucun cycle non trivial n\u2019existe (seul 1 est fixe).<\/p>   <h3 class=\"wp-block-heading\">2) Collatz classique (impairs compress\u00e9s) : ce qu\u2019il faut prouver<\/h3>   <p>Sur les impairs, la version compress\u00e9e est <br>$latex \\displaystyle x_{i+1}=\\frac{3x_i+1}{2^{k_i}},\\qquad k_i:=\\nu_2(3x_i+1)\\ge 1.$ <br>En supposant un cycle de longueur $latex s$ (i.e. $latex x_s=x_0$), l\u2019<em>\u00e9quation de cycle<\/em> analogue donne <br>$latex \\displaystyle (2^{\\,K}-3^{\\,s})\\,x_0\\;=\\;\\sum_{j=0}^{s-1} 3^{\\,j}\\,2^{\\,K-(k_0+\\cdots+k_j)}\\;>\\;0,\\qquad K:=\\sum_{i=0}^{s-1}k_i.$ <br>Donc $latex 2^{\\,K}>3^{\\,s}$ et <br>$latex \\displaystyle \\frac{K}{s}\\;>\\;\\log_2 3\\;\\approx\\;1{,}5849625.$ <br>Or on ne sait a priori que $latex k_i\\ge 1$ (donc $latex K\/s\\ge 1$), ce qui est <em>insuffisant<\/em>. <strong>Toute preuve<\/strong> d\u2019absence de cycles doit garantir <em>partout<\/em> une marge $latex \\underline{k}>\\log_2 3$ sur la moyenne des $latex k_i$ au sein de toute composante candidate.<\/p>   <figure class=\"wp-block-table is-style-stripes\" style=\"margin-top:0.5rem;margin-bottom:0.5rem\"><table><thead><tr><th>Probl\u00e8me<\/th><th>Bloc compress\u00e9<\/th><th>Valuation par pas<\/th><th>Seuil critique<\/th><th>Conclusion<\/th><\/tr><\/thead><tbody><tr><td>Variante <code>\/3<\/code> ou <code>*2\u22121<\/code><\/td><td>$latex n\\mapsto\\dfrac{2n-1}{3^{\\kappa}}$<\/td><td>$latex \\kappa=\\nu_3(2n-1)\\ge 1$<\/td><td>$latex \\log_3 2\\approx 0{,}6309$<\/td><td>Impossible d\u2019avoir $latex K\/s<\\log_3 2$ alors que $latex K\/s\\ge 1$ \u21d2 <strong>pas de cycles<\/strong><\/td><\/tr><tr><td>Collatz classique (impairs)<\/td><td>$latex x\\mapsto\\dfrac{3x+1}{2^{k}}$<\/td><td>$latex k=\\nu_2(3x+1)\\ge 1$<\/td><td>$latex \\log_2 3\\approx 1{,}585$<\/td><td>Il faut prouver $latex \\underline{k}>\\log_2 3$ <em>dans toute CFC<\/em> \u21d2 <strong>pas de cycles<\/strong><\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>   <div class=\"wp-block-group has-pale-cyan-blue-background-color has-background\" style=\"border-left-color:#2d6cdf;border-left-width:5px;border-radius:4px;padding-top:0.6rem;padding-right:1rem;padding-bottom:0.6rem;padding-left:1rem;margin-top:1rem;margin-bottom:1rem\"><div class=\"wp-block-group__inner-container is-layout-flow wp-block-group-is-layout-flow\"><p><strong>Encadr\u00e9 \u2014 Lecture via l\u2019automate <em>U<\/em><sub>fin<\/sub> et le min-mean<\/strong>.<br>Dans l\u2019automate (\u00e9tats $latex (\\alpha\\bmod 2^m)$ impairs, $latex (\\beta\\bmod 3^b)$, phases MCC0\/1\/2), chaque ar\u00eate porte le poids $latex k=\\nu_2(3y+1)$. Pour une composante fortement connexe (CFC), on calcule la <em>moyenne minimale<\/em> $latex \\mu_{\\min}$ des poids des cycles (Karp\/Howard). Si <strong>dans chaque CFC<\/strong> on a $latex \\mu_{\\min}>\\log_2 3$, alors <em>aucun cycle Collatz non trivial<\/em> ne peut exister dans le graphe (et, via la couverture inverse\/BFS + barri\u00e8res, nulle part ailleurs).<\/p><\/div><\/div>   <h3 class=\"wp-block-heading\">3) Ce que la variante nous \u201censeigne\u201d pour la classique<\/h3>   <ul class=\"wp-block-list\"><li>La structure d\u2019\u00e9quation de cycle est la m\u00eame ; seul change le <strong>seuil<\/strong>. Dans la variante, $latex \\log_3 2<1$ rend la contradiction imm\u00e9diate. Dans la classique, $latex \\log_2 3>1$ impose d\u2019obtenir une <strong>marge stricte<\/strong> $latex \\underline{k}>\\log_2 3$.<\/li><li>Op\u00e9rationnellement : certifier $latex \\mu_{\\min}>\\log_2 3$ <em>dans toutes<\/em> les CFC de la fen\u00eatre $latex (2^m,3^b)$ <span style=\"white-space:nowrap;\">+<\/span> garantir par <em>BFS inverse<\/em> et <em>barri\u00e8res<\/em> (ex. $latex \\alpha\\equiv 21\\bmod 64$) que toute orbite finit par s\u2019y loger.<\/li><li>Le \u201ctableau compress\u00e9\u201d de la variante (limit\u00e9 \u00e0 ce qui descend) est l\u2019analogue conceptuel de nos ossatures MCC\/MRC : il isole les classes qui <em>tirent vers le bas<\/em> vs celles qui forment une <em>barri\u00e8re<\/em>.<\/li><\/ul>   <p><em>R\u00e9sum\u00e9.<\/em> La variante donne une preuve-\u00e9cole (seuil &lt;1) et la feuille de route pour la classique : tout revient \u00e0 une <strong>contrainte de moyenne<\/strong> sur $latex \\nu_2(3x+1)$. C\u2019est exactement ce que mesurent tes rapports <code>min-mean<\/code> sur U<sub>fin<\/sub>.<\/p> ","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Variante \u00ab \/3 sinon *2\u22121 \u00bb vs Collatz classique : \u00e9quations de cycle et seuils critiques But. Mettre en parall\u00e8le la variante T(n)=n\/3 si 3|n, sinon T(n)=2n\u22121 (o\u00f9 l\u2019on prouve qu\u2019il n\u2019y a aucun cycle non trivial), et la Collatz classique compress\u00e9e (o\u00f9 il faut certifier une marge sur la moyenne des valuations). 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