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一个初等问题

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定义数列T(x,y,p),其中a(1)=x, a(2)=y, a(i)=(a(i-1)+a(i-2))/(p^(v_p(a(i-1)+a(i-2)))
例如T(20,24,2)={20,24,11,35,23,29,13,21,17,19,9,7,1,1,…}
T(2,3,3)={2,3,5,8,13,7,20,1,7,8,5,13,2,5,7,4,11,5,16,7,23,10,11,7,2,1,1,2,1,1,2,…}


IP属地:上海来自Android客户端1楼2024-02-11 11:38回复
    p=2时,可以证明数列必然进入重复循环,循环节为gcd(x,y)的最大奇因子
    若不出现循环(即不存在连续三项相同,可以得到max(a(3),a(4)) > max(a(5),a(6)) > …,矛盾
    记t为进入循环的最小下标,构成的方阵在OEIS A369876


    IP属地:上海来自Android客户端2楼2024-02-11 11:41
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      2025-08-02 10:02:31
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      p=3时,猜想数列也会进入循环,循环节长为3,(1,1,2)乘gcd(x,y)的最大不是3倍数的因子,暂时没有证明


      IP属地:上海来自Android客户端3楼2024-02-11 11:43
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        p=5时,存在模5不整除的循环(3,4,2,1),可以构造出x=3,y=4开始的Fibonacci数列,不一定进入循环
        较短的循环有(1,2,3,1,4,1)


        IP属地:上海来自Android客户端4楼2024-02-11 11:45
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          p>5时,暂时没有找到循环


          IP属地:上海来自Android客户端5楼2024-02-11 12:00
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            @蔸蔸白 @printf


            IP属地:上海来自Android客户端6楼2024-02-11 12:01
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              暂时没有什么想法,你这个数列的想法来源于什么啊


              IP属地:北京来自iPhone客户端7楼2024-02-11 13:21
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                数列从第三项开始,都与p互素,如果把a(3)和a(4)当作x, y,那只要讨论x, y都与p互素时的情况,如果d=gcd(x, y),x=d*x',y=d*y',假设由a(1)=x'和a(2)=y'得到的下一项是a'(3),因为d与p互素,所以a(3)=d*a'(3),然后就可以归纳证明数列中每一项a(n)=d*a'(n)
                这样就只用考虑x, y互素且都不被p整除的情况,这时数列中相邻两项一定互素
                p=2时已经证明只会循环到{1}
                p=3时检验了x<1000, y<1000的情况,应该都循环到{1, 1, 2}
                p=5时检验x<1000, y<1000,其中进入循环的,只出现了两种{1, 1, 2, 3, 1, 4}和{4, 3, 7, 2, 9, 11},如果还有其他循环,循环节至少499位
                p=7, 11, 13, 17时全都一片空白


                IP属地:北京来自Android客户端8楼2024-02-11 14:26
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                  2025-08-02 09:56:31
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                  数论吧里面见过类似的题,我去顶一下


                  IP属地:北京来自Android客户端9楼2024-02-11 14:27
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                    首先有一个结论:不存在循环 等价于 数列无界(可用抽屉原理证)


                    IP属地:上海来自Android客户端10楼2024-02-11 15:08
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                      lz做出来了吗


                      IP属地:北京来自iPhone客户端11楼2024-02-14 15:28
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                        只想到了这个问题可以推广一点
                        可以把素数p换成大于1的任意整数b,在b进制下,n≥3时a(n)等于a(n-1)+a(n-2)在b进制下去掉末尾所有的0得到的数
                        或者换成n≥3时a(n)等于a(n-1)+a(n-2)最大的与b互素的因数
                        或者是从二阶递推变成更多级递推
                        不管怎么改都很难做,大部分情况都找不到循环


                        IP属地:北京来自Android客户端12楼2024-02-15 11:43
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                          通过概率讨论,可以说明a(i+2)的数学期望为(a(i)+a(i-1))*(p-1)/(p+1),p>=5时这个值大于1/2,(不严格地)表明数列大致递增
                          p=3时这个值恰好等于1/2,无法说明递增或递减,猜想需要更高级的数学工具才能证明,难度可能不低于Collatz猜想
                          Collatz猜想也可以运用概率计算,得到下一项平均是前一项的3/4


                          IP属地:上海来自Android客户端13楼2024-02-29 18:32
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                            逆天


                            IP属地:上海来自Android客户端14楼2025-01-20 22:16
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