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ペアノの公理とコラッツ群論テーブルの世代の共通点

ペアノの公理は以下の様に定義される。
自然数は次の5条件を満たす。
1,0は自然数である。
2,任意の自然数 a にはその後者 (successor)、suc(a) が存在する(suc(a) は a + 1 の "意味")。
3,0 はいかなる自然数の後者でもない(0 より前の自然数は存在しない)。
4,異なる自然数は異なる後者を持つ:a ≠ b のとき suc(a) ≠ suc(b) となる。
5,0 がある性質を満たし、a がある性質を満たせばその後者 suc(a) もその性質を満たすとき、すべての自然数はその性質を満たす。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9A%E3%82%A2%E3%83%8E%E3%81%AE%E5%85%AC%E7%90%86

1,0世代(1-4-2)は、ループである。

0世代は、任意の初期値からコラッツ演算で最終的に0世代へループであるが、0世代からボトムアップではすべての世代の派生の元である。
3n+1が奇数になるまで2で割った商=4n+1になるのは、n=0の場合しかない。

2,任意の世代a にはその後者 (successor)、suc(a) が存在する(suc(a) は a + 1 の "意味")。

コラッツ群論テーブルは理論的に(自然数と同じで最大値の制限がなければ)、世代も無限大
3n+1が奇数になるまで2で割った商=3の奇数倍を除く奇数から、その倍数である偶数と、4n+1と4n+3の奇数とその倍数である偶数で、すべての自然数を派生できる。

3,0 世代はいかなる世代の後者でもない(0 より前の世代は存在しない)。

ペアノの公理の0より前の世代は存在しないなら、3x+1のコラッツの群論テーブルもボトムアップで0世代から派生し、0 より前の世代は存在しない。

4,異なる世代は異なる後者を持つ:a ≠ b のとき suc(a) ≠ suc(b) となる。

コラッツ群論テーブルのある世代とその中の元は、一つ前の世代から派生するため、一つ前以前の世代の元と重なることはない。
1つ前の世代の3n+1が奇数になるまで2で割った商と、4n+1のコラッツペアの行ごとにユニークであるので、世代が重ねることはない。

5,世代0 がある性質を満たし、世代a がある性質を満たせばその後者 suc(a) もその性質を満たすとき、すべての世代はその性質を満たす。

5番目の公理は、数学的帰納法の原理であるので、任意の数を元とするある世代aとメルセンス数の最大値の関係は、すべての世代でその性質を満たす。

結論

したがって自然数の0から+1~を、コラッツの3n+1のn=0からn+1~を、世代グループに分けたペアノの公理に変換すると言える。


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