¿Cuáles son algunos problemas matemáticos sin resolver que parecen fáciles a primera vista (por ejemplo, la conjetura de Collatz)?


La mejor respuesta

Hay muchos, muchos, bajo diversas interpretaciones de «parece simple». Aquí hay algunos.

  1. ¿Siempre hay un número primo entre dos cuadrados consecutivos? ( conjetura de Legendre )
  2. Si 2 ^ x y 3 ^ x son enteros para algún número real positivo x, ¿debe ser este número ¿un número entero también? (ver esta respuesta de Quora)
  3. La bolsa A contiene bolas numeradas del 1 al 20, y la bolsa B contiene bolas numeradas del 21 al 41. ¿Puedes mover una bola de B a A, y luego otra bola de A a B, y nuevamente de B a A, y así sucesivamente, de tal manera que el contenido de la bolsa A pase por todas las combinaciones posibles sin repetición? (Este es el la conjetura de los niveles medios ). (EDITAR: esta puede haber sido resuelta recientemente por Torsten Mütze. La preimpresión está aquí: Prueba de los niveles medios conjetura ).
  4. ¿Es e + \ pi un número racional? ¿Qué tal \ pi / e?
  5. ¿Existe un polinomio que asigne cada par de números racionales a un número único número racional? (ver Biyección polinomial en MO; el problema como lo expresé aquí es examinar solo inyectividad, e incluso esto es desconocido).
  6. ¿Es 33 (EDITAR: ahora 114) la suma de tres cubos de números enteros? ( Artículo de Bjorn Poonen)
  7. ¿Hay infinitos números primos que son 1 más que una potencia de 2? De hecho, ¿hay algún primos de este tipo más allá de 65.537? ( números primos de Fermat )
  8. ¿Hay infinitos números primos que son 1 menos que una potencia de 2? ( Mersenne prime )
  9. ¿Puedes colorear el plano con 4 colores de modo que cada dos puntos separados por 1 cm tengan un color diferente? ¿Qué tal 5 colores? 6? ( Problema de Hadwiger-Nelson )
  10. ¿Aparece algún número (que no sea 1) 10 veces o más en el triángulo de Pascal? ( Conjetura de Singmaster ). Ni siquiera podemos descartar la posibilidad de que algunos números aparezcan un millón de veces en el triángulo, o incluso que no haya límite en la cantidad de veces que puede aparecer un número. El número 3.003 aparece 8 veces.
  11. Entre 45 personas, ¿debe haber 5 extraños mutuos o 5 conocidos mutuos? ( Ramsey Numbers )
  12. Cada hora, se lanza una nave espacial en línea recta desde una plataforma de lanzamiento fija en una dirección fija, de forma aleatoria velocidad elegida uniformemente entre 0 y 100 mph. Si dos naves espaciales chocan, ambas son aniquiladas (está bien, no están tripuladas). ¿Cuál es la probabilidad de que alguna nave espacial sobreviva para siempre? (Precaución: no estoy seguro de que este sea un problema abierto, pero Ori parece pensar que lo es. Si no es así, es su culpa).
  13. ¿Hay una caja cuyos lados, diagonales de la cara y diagonal principal sean todos números enteros? (Ver Ladrillo de Euler ).
  14. Y por supuesto, la Conjetura de Collatz .

Respuesta

Estos son algunos de los más famosos y fáciles de expresar unos:

  1. ¿Todo número par mayor que dos es igual a la suma de dos primos? (Conjetura de Goldbach)
  2. ¿Hay infinitos pares de primos que difieren en 2? (Conjetura de Twin Primes)
  3. ¿Hay números perfectos impares? (Un número perfecto es igual a la suma de sus divisores positivos distintos de sí mismo, por ejemplo 6 = 1 + 2 + 3)
  4. ¿Hay infinitos números primos de la forma 2 ^ n-1? (Mersenne primos)
  5. ¿Hay infinitos números primos de la forma 2 ^ n + 1? (Ferma t Primes)
  6. ¿La secuencia de Fibonacci 1,1,2,3,5,8,13,… contiene infinitos números primos?
  7. Dado un entero positivo n, si es par, divídelo por dos; si es impar, multiplíquelo por 3 y luego agregue 1. Si continúa este proceso repetidamente, ¿todos los números iniciales eventualmente llegan a 1? (Conjetura de Collatz)
  8. ¿Cuál es el área de la forma más grande que se puede maniobrar a través de un corredor en forma de L? (Problema del sofá móvil)
  9. ¿Cuál es el número mínimo de personas que deben estar presentes en una fiesta para garantizar que haya cinco amigos en común o cinco extraños en común? (Determinación de R (5,5))
  10. ¿Es \ pi + e racional? ¿Qué pasa con \ pi-e, \ pi * e, \ pi / e, 2 ^ e y otros?
  11. ¿La expansión decimal de \ pi, e, o \ sqrt 2 contiene cada dígito infinitamente veces?
  12. ¿Existe un número finito k tal que cada entero positivo a> 1 aparezca como máximo k veces en el triángulo de Pascal?

https://en.m.wikipedia.org/wiki/List\_of\_unsolved\_problems\_in\_mathematics

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