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Conjectura de Collatz: os números maravilhosos.

O matemático alemão Lothar Collatz propôs em 1937 um problema intrigante, que à primeira vista parece simples, mas que esconde uma amplitude ainda não totalmente compreendida. Esse problema ficou conhecido como Conjectura de Collatz, ou também como problema 3x + 1.

O processo é fácil de entender. Escolha um número inteiro positivo. Se o número for par, divida-o por 2. Se for ímpar, multiplique-o por 3 e some 1. Repita o processo com o resultado obtido. Por exemplo, comecemos com o número 6:

  • 6 é par, então dividimos por 2, obtendo 3.

  • 3 é ímpar, então multiplicamos por 3 e somamos 1, obtendo 10.

  • 10 é par, então dividimos por 2, obtendo 5.

  • 5 é ímpar, então multiplicamos por 3 e somamos 1, obtendo 16.

  • 16 é par, então dividimos por 2, obtendo 8.

  • 8 é par, então dividimos por 2, obtendo 4.

  • 4 é par, então dividimos por 2, obtendo 2.

  • 2 é par, então dividimos por 2, obtendo 1.

Neste caso, após algumas etapas, chegamos ao número 1. A partir daí, o ciclo se repete: 1, 4, 2, 1, 4, 2, 1, 4, 2, … (ciclo fundamental), conforme ilustrado na Figura. 

Captura_de tela 2026-05-05 220829.png (356×358)

Figura. Ciclo fundamental.

(Fonte: https://preprints.scielo.org/index.php/scielo/preprint/view/7664/14926)

A Conjectura de Collatz afirma que, independentemente do número inteiro positivo inicial, a sequência sempre acabará chegando ao número 1. No exemplo apresentado, o número inicial 6, o processo leva 8 etapas (ou passos) para chegar ao número 1. Essas etapas geram a seguinte sequência numérica: [6, 3, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1]. Nessa sequência, o valor máximo atingido é 16 (pico da sequência).

Adaptado de: https://ensaiosenotas.com/2025/03/01/conjectura-de-collatz-os-numeros-maravilhosos/. Acesso em: 18 mar. 2026. 
No caso em que o número inicial N é uma potência de 2, a sequência resulta em divisões sucessivas por 2 até atingir a unidade. Como todas as potências de 2, (2, 4, 8, 16, 32, 64...) são números pares, aplica-se estritamente a regra n/2 de forma reiterada. Dessa forma, a sequência jamais intercepta um número ímpar, (exceto o 1 final); consequentemente, a operação 3n+1 nunca é acionada.
De modo mais formal, se o número de partida N é uma potência de 2, ou seja, N = 2^k (com k natural), então o número de etapas até chegar a 1 é exatamente k. Tomando 2^5=32 como número inicial N, considere a proposição condicional a seguir:
P: Se o número de partida é 32, então o número de etapas até chegar a 1 é 5.
Analise as alternativas que envolvem a proposição “P”, e indique a alternativa correta.
i- A proposição P é verdadeira.
ii- A inversa de P é dada por: "Se o número de partida não é 32, então o número de etapas até chegar a 1 não é 5". 
-iii- A recíproca de P é dada por: “Se o número de etapas até chegar a 1 é 5, então o número de partida é 32”. O valor lógico da recíproca de P é FALSO. Como contraexemplo, observa-se que o número 5 também atinge o valor 1 em exatamente 5 etapas, seguindo a sequência: 5 → 16 → 8 → 4 → 2 → 1.
iv- A contrapositiva de P é dada por: "Se o número de etapas até chegar a 1 não é 5, então o número de partida não é 32".
v- A negação de P é dada por: "O número de partida é 32 e o número de etapas até chegar a 1 não é 5".
É verdadeiro o que se afirma em:
Alternativas

Comentários

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  • i- Verdadeira: v --> v = V
  • ii- Verdadeira (Inversa): ~p --> ~q.
  • iii- Verdadeira (Recíproca): q--> p
  • iv- Verdadeira (Contrapositiva): ~q--> ~p
  • v- negação (MANÉ) : p ^-q

PARA MIM GABARITO É C

Ué, pq a V tá errada?

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