¿Cuál es el próximo término de las series 9, 29, 99, 353?

Como se menciona en la otra respuesta a esta pregunta, la secuencia que reproduce los números dados se puede expresar como:

[matemáticas] {\ displaystyle a_n = 2 ^ n + 3 ^ n + 4 ^ n, n \ in \ mathbb {Z} ^ +} [/ matemáticas]

Se pueden calcular números adicionales en la secuencia con Mathematica escribiendo:

  Tabla [{n, 2 ^ n + 3 ^ n + 4 ^ n}, {n, 1, 40}]

Esto produce los siguientes pares de valores [math] \ {n, a_n \} [/ math]:

  {{1, 9}, {2, 29}, {3, 99}, {4, 353}, {5, 1299}, {6, 4889}, {7, 
   18699}, {8, 72353}, {9, 282339}, {10, 1108649}, {11, 4373499}, {12, 
   17312753}, {13, 68711379}, {14, 273234809}, {15, 1088123499}, {16, 
   4338079553}, {17, 17309140419}, {18, 69107159369}, {19, 
   276040692699}, {20, 1102999460753}, {21, 4408508961459}, {22, 
   17623571298329}, {23, 70462895745099}, {24, 281757423024353}, {25, 
   1126747229006499}, {26, 4506141560307689}, {27, 
   18022024241184699}, {28, 72080471098818353}, {29, 
   288299007065947539}, {30, 1153127396812683449}, {31, 
   4612303693971155499}, {32, 18448597098193370753}, {33, 
   73792535363994696579}, {34, 295164582378232361609}, {35, 
   1180641652296870041499}, {36, 4722516577573661689553}, {37, 
   18889916215521910805619}, {38, 75559214577906874318169}, {39, 
   302235507459360068466699}, {40, 1208937977281187743262753}}

Así que aquí el próximo o quinto término es:

[matemáticas] \ grande a_5 = 1299. [/ matemáticas]

A continuación se muestra una gráfica de los primeros siete valores numéricos en la secuencia (de Wolfram Alpha):

Cabe señalar que los números [matemática] a_n [/ matemática] para [matemática] n [/ matemática] múltiplo de [matemática] 4 [/ matemática] terminan con los siguientes dígitos repetidamente:

[matemáticas] 353, 353, 753,553,753,… [/ matemáticas]

Los otros valores de [math] a_n [/ math] para [math] n \ neq 4 [/ math] terminan con el dígito [math] 9 [/ math]. Para [matemática] n [/ matemática] impar, los números en la secuencia son divisibles por [matemática] 9 [/ matemática].

Los números en las preguntas también se pueden reproducir mediante un polinomio interpolador. Escribiendo el código de Mathematica:

  InterpolatingPolynomial [{9, 29, 99, 353}, x] // Expandir

produce el siguiente polinomio:

[matemáticas] {\ displaystyle P (n) = \ frac {67 n ^ 3} {3} -109 n ^ 2 + \ frac {572 n} {3} -95} [/ matemáticas]

Los valores obtenidos con el polinomio anterior (para [matemáticas] n> 4 [/ matemáticas]) son diferentes de los valores dados por la secuencia [matemáticas] a_n [/ matemáticas]. Estos son los valores de [matemática] P (n) [/ matemática] para [matemática] n [/ matemática] entre [matemática] 1 [/ matemática] y [matemática] 30 [/ matemática] (calculada con Mathematica):

  {{1, 9}, {2, 29}, {3, 99}, {4, 353}, {5, 925}, {6, 1949}, {7, 
   3559}, {8, 5889}, {9, 9073}, {10, 13245}, {11, 18539}, {12, 
   25089}, {13, 33029}, {14, 42493}, {15, 53615}, {16, 66529}, {17, 
   81369}, {18, 98269}, {19, 117363}, {20, 138785}, {21, 162669}, {22, 
   189149}, {23, 218359}, {24, 250433}, {25, 285505}, {26, 
   323709}, {27, 365179}, {28, 410049}, {29, 458453}, {30, 510525}}

En este caso, el próximo o quinto término es:

[matemáticas] P (5) = 925. [/ matemáticas]

A continuación se muestra una gráfica continua de la secuencia [matemáticas] a_n = 2 ^ n + 3 ^ n + 4 ^ n [/ matemáticas] y del polinomio interpolador [matemáticas] P (n) [/ matemáticas], que muestra la diferencia entre valores que producen para [math] n \ leq 10 [/ math] (hecho con Mathematica):

An = 2 ^ n + 3 ^ n + 4 ^ n, donde n = 1,2,3,4,5 ……

pon n = 5, obtenemos A5 = 1299

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