學術產出-學位論文

題名 迪菲方塊
Diffy Box
作者 蔡秀芬
貢獻者 李陽明
蔡秀芬
關鍵詞 四重數
日期 2009
上傳時間 17-九月-2009 13:49:16 (UTC+8)
摘要 本篇論文的主題是在討論一個名為迪菲方塊(DIFFY BOX)的數學遊戲。內容是:在一個正方形的四個頂點處各寫下一個非負整數,然後算出相鄰兩角數字差的絕對值,寫在四條邊線的中點,再算出相鄰中點的數字差的絕對值,寫在四個頂點處,繼續重覆這個程序,直到出現四個為零的數。
三年前,我用這個主題指導學生參加科展,當時也深信任給四個非負整數,最後一定出現四個為零的數,但整個研究到最後卻未證明出結論。於是,再次把這主題拿出來,試圖解決當初的問題。
這篇論文一開始我將之前的研究與問題先提出來,然後從第四章開始,使用數學歸納法及遞減
數列的概念來證明非負整數的迪菲方塊(DIFFY BOX)在有限步驟內確實會出現四個為零的數。接著,我將非負整數的迪菲方塊(DIFFY BOX) 在有限步驟內會出現四個為零的數之結論推廣至有理數的迪菲方塊(DIFFY BOX)也會成立;並利用【方法4.9】(p.26),將在第三章討論的非負整數迪菲方塊(DIFFY BOX) 且 ,轉變成 的樣子,目的是將第三章用四個未知數在討論 時的複雜情形轉成只剩下兩個未知數來討論。而此時的迪菲方塊(DIFFY BOX) 滿足 ,然後,在這個範圍內發現大部分的迪菲方塊(DIFFY BOX)最多經過七個步驟就可以得到四個為零的數,如左下圖;但是在某個越來越小範圍的 會需要經過很多的步驟才能出現四個為零的數。
論文最後,提出一個猜想:當迪菲方塊(DIFFY BOX) 為 (此 為 的實數解) 時, 。本篇論文至此,雖未繼續研究此奇妙現象,但也開闢了另一個新的研究方向。
參考文獻 [1] Antonio Behn,Christopher Kribs-Zaleta,and Vadim Ponomarenko ,The Convergence of
Difference Boxes. American Math. Monthly, volume 112,426-438, (1995)
[2] Peter Trapa, DIFFY BOXES(ITERATIONS OF THE DUCCI FOUR NUMBER GAME). (September 27,2006)
http://www.math.utah.edu/mathcircle/notes/diffybox.pdf
[3] G.Sch¨offl,Ducci-Processes of 4-Tuples. The Fibonacci Quarterly 35.3,269-276, (1997)
[4] Florian Breuer, Ducci sequences over abelian groups. Comm. Algebra 27, no. 12,
5999-6013, (1999)
[5] B. Freedman, The four number game. Scripta Math. 14, 35-47,(1948)
[6] M. Chamberland, Unbounded Ducci sequences. J. Difference Equ. Appl 9 , no. 10, 887-895,
(2003)
[7] P.Zvengrowski,Iterated Absolute Differences. Math. Mag, 52,36-37, (1979)
[8] L.Meyers,Ducci’s four-number problem: a short bibliography.Crux Math, 8,262-26,
(1982)
[9] W.Webb,The length of the four-number game.Fibonacci Quart. 20,33-35,(1982)
[10] R. Brown and J. Merzel,The length of Ducci’s four-number game. Rocky Mtn. Math J.
37,45-65,(2007)
[11] S. Bezuszka and L. D`Angelo, An application of tribonacci numbers. Fibonacci Quart,
15,no.2,140-144,(1977)
[12]蔡淑英,數字方塊.科學研究 第43卷第五期 ,26,93年9月
描述 碩士
國立政治大學
應用數學研究所
95972003
98
資料來源 http://thesis.lib.nccu.edu.tw/record/#G0095972003
資料類型 thesis
dc.contributor.advisor 李陽明zh_TW
dc.contributor.author (作者) 蔡秀芬zh_TW
dc.creator (作者) 蔡秀芬zh_TW
dc.date (日期) 2009en_US
dc.date.accessioned 17-九月-2009 13:49:16 (UTC+8)-
dc.date.available 17-九月-2009 13:49:16 (UTC+8)-
dc.date.issued (上傳時間) 17-九月-2009 13:49:16 (UTC+8)-
dc.identifier (其他 識別碼) G0095972003en_US
dc.identifier.uri (URI) https://nccur.lib.nccu.edu.tw/handle/140.119/32598-
dc.description (描述) 碩士zh_TW
dc.description (描述) 國立政治大學zh_TW
dc.description (描述) 應用數學研究所zh_TW
dc.description (描述) 95972003zh_TW
dc.description (描述) 98zh_TW
dc.description.abstract (摘要) 本篇論文的主題是在討論一個名為迪菲方塊(DIFFY BOX)的數學遊戲。內容是:在一個正方形的四個頂點處各寫下一個非負整數,然後算出相鄰兩角數字差的絕對值,寫在四條邊線的中點,再算出相鄰中點的數字差的絕對值,寫在四個頂點處,繼續重覆這個程序,直到出現四個為零的數。
三年前,我用這個主題指導學生參加科展,當時也深信任給四個非負整數,最後一定出現四個為零的數,但整個研究到最後卻未證明出結論。於是,再次把這主題拿出來,試圖解決當初的問題。
這篇論文一開始我將之前的研究與問題先提出來,然後從第四章開始,使用數學歸納法及遞減
數列的概念來證明非負整數的迪菲方塊(DIFFY BOX)在有限步驟內確實會出現四個為零的數。接著,我將非負整數的迪菲方塊(DIFFY BOX) 在有限步驟內會出現四個為零的數之結論推廣至有理數的迪菲方塊(DIFFY BOX)也會成立;並利用【方法4.9】(p.26),將在第三章討論的非負整數迪菲方塊(DIFFY BOX) 且 ,轉變成 的樣子,目的是將第三章用四個未知數在討論 時的複雜情形轉成只剩下兩個未知數來討論。而此時的迪菲方塊(DIFFY BOX) 滿足 ,然後,在這個範圍內發現大部分的迪菲方塊(DIFFY BOX)最多經過七個步驟就可以得到四個為零的數,如左下圖;但是在某個越來越小範圍的 會需要經過很多的步驟才能出現四個為零的數。
論文最後,提出一個猜想:當迪菲方塊(DIFFY BOX) 為 (此 為 的實數解) 時, 。本篇論文至此,雖未繼續研究此奇妙現象,但也開闢了另一個新的研究方向。
zh_TW
dc.description.tableofcontents 第一章 前言 …………………………………………………………………1
1.1 研究動機與目的 ………………………………………………1
1.2 研究主題 …………………………………………………………1
第二章 不變的定律 …………………………………………………………3
2.1 旋轉不變律 ………………………………………………………3
2.2 翻轉不變律 ………………………………………………………4
  2.3 平移不變律…………………………………………………………5
  2.4 互補不變律…………………………………………………………7
第三章 原始研究方法 ………………………………………………………9
3.1 特殊型的迪菲方塊(DIFFY BOX) ……………………………9
3.2 一般型的迪菲方塊(DIFFY BOX)……………………………14
3.3 遇到的問題 ……………………………………………………15
第四章 新的研究方法 ………………………………………………………16
4.1 使用數學歸納法來證明【定理1.3】 …………………………16
4.2 用遞減數列的概念來證明【定理1.3】…………………………22
4.3 整數的迪菲方塊(DIFFY BOX) …………………………………23
4.4 有理數的迪菲方塊(DIFFY BOX)…………………………………24
4.5 縮放不變律及一般型迪菲方塊(DIFFY BOX)的轉換……………25
第五章 結論與推論 ……………………………………………………………28
5.1一般型迪菲方塊(DIFFY BOX)………………………………………28
5.2結論與推論……………………………………………………………………29
參考書目 …………………………………………………………………………32
附錄一 ……………………………………………………………………………33
附錄二 ……………………………………………………………………………53
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dc.source.uri (資料來源) http://thesis.lib.nccu.edu.tw/record/#G0095972003en_US
dc.subject (關鍵詞) 四重數zh_TW
dc.title (題名) 迪菲方塊zh_TW
dc.title (題名) Diffy Boxen_US
dc.type (資料類型) thesisen
dc.relation.reference (參考文獻) [1] Antonio Behn,Christopher Kribs-Zaleta,and Vadim Ponomarenko ,The Convergence ofzh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) Difference Boxes. American Math. Monthly, volume 112,426-438, (1995)zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) [2] Peter Trapa, DIFFY BOXES(ITERATIONS OF THE DUCCI FOUR NUMBER GAME). (September 27,2006)zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) http://www.math.utah.edu/mathcircle/notes/diffybox.pdfzh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) [3] G.Sch¨offl,Ducci-Processes of 4-Tuples. The Fibonacci Quarterly 35.3,269-276, (1997)zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) [4] Florian Breuer, Ducci sequences over abelian groups. Comm. Algebra 27, no. 12,zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) 5999-6013, (1999)zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) [5] B. Freedman, The four number game. Scripta Math. 14, 35-47,(1948)zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) [6] M. Chamberland, Unbounded Ducci sequences. J. Difference Equ. Appl 9 , no. 10, 887-895,zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) (2003)zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) [7] P.Zvengrowski,Iterated Absolute Differences. Math. Mag, 52,36-37, (1979)zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) [8] L.Meyers,Ducci’s four-number problem: a short bibliography.Crux Math, 8,262-26,zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) (1982)zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) [9] W.Webb,The length of the four-number game.Fibonacci Quart. 20,33-35,(1982)zh_TW
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dc.relation.reference (參考文獻) 37,45-65,(2007)zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) [11] S. Bezuszka and L. D`Angelo, An application of tribonacci numbers. Fibonacci Quart,zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) 15,no.2,140-144,(1977)zh_TW
dc.relation.reference (參考文獻) [12]蔡淑英,數字方塊.科學研究 第43卷第五期 ,26,93年9月zh_TW