El teorema de Futurama

Imagineu que teniu una màquina que ofereix la possibilitat d’intercanviar la ment de dues persones, fent que en el cos de la primera persona estiga la ment de la segona i en el cos de la segona la ment de la primera.

La veritat és que seria una cosa molt interessant. Però ara bé, si ens digueren que quan dos cossos determinats han utilitzat la màquina, no poden tornar a utilitzar-la de nou com a parella, seria impossible utilitzar la màquina tenint la seguretat que podrem tornar a tindre totes les ments que l’hagen utilitzada en els seus corresponents cossos? Seria interessant pensar-ho abans d’utilitzar-la 🙂

El vídeo que us presente a continuació, d’un canal de Youtube molt recomanable (Mathologer) us pot indicar la resposta.

Repte 31é. Fibonacci mòdul n

La successió de Fibonacci és la següent:

1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, …

Com es pot observar, els dos primers termes són 1, i a partir d’ahí, els següents termes s’obtenen per recurrència sumant els dos anteriors, és a dir:

1+1=2

1+2=3

2+3=5

i així successivament.

En aquest repte no tractarem directament amb la successió de Fibonacci, sinó amb els termes de la successió mòdul n, és a dir, amb els residus de cada nombre de la successió al ser dividits per un nombre natural n.

Per exemple, la successió de Fibonacci mòdul 3 seria la següent:

1, 1, 2, 0, 2, 2, 1, 0, 1, 1, 2, 0, 2, 2, 1, 0, …

Com es pot observar apareix un determinat període en la successió. Les preguntes són les següents:

  • Sempre serà periòdica per a qualsevol valor n?
  • Quan tenim un període, sempre començarà al principi i acabarà en 1, 0?
  • Quan un període acaba en 0, quin significat tindrà en la successió de Fibonacci originària (és a dir, l’últim terme del període de la successió originària serà múltiple d’algun nombre concret)?
  • Existeix alguna relació entre el període de la successió mòdul n i la successió mòdul kn (és a dir, quan fem mòdul d’un múltiple del valor n)? I entre el tamany dels períodes (que denominarem T(n) per a la successió mòdul n)?
  • Es podria demostrar que si n i m són primers entre sí, T(nm)=mcm(T(n),T(m))?
  • I aquesta molt més difícil (de moment la desconec), es podria obtindre una fórmula per determinar el tamany del període en funció del valor n?

Si a algú li pot ser útil el següent arxiu Excel, per a generar les successions mòdul n, ahí va:

successió-fibonacci-mòdul-n

(en l’arxiu es pot canviar el valor d’AC3 i generar de nou la columna AD a partir del tercer element)

Ànim i sort.