Rute 01 / Tallogikk
Finn den manglende sammenhengen
Før du spør hvilket tall som hører hen i gapet, spør hvilken sammenheng du er villig til å forsvare.
Begynn med sammenligninger
En tallrekke gir ordnede observasjoner. Oppgaven er vanligvis å foreslå en kompakt regel som forklarer dem, og så fortsette den regelen. Dette er noe annet enn å bevise at ingen andre fortsettelser finnes. Å holde disse to oppgavene adskilt gjør tallgåter mer ærlige og mer interessante.
Begynn med enkle kontroller. Øker leddene? Er avstandene konstante? Er hvert ledd et fast multiplum av det forrige? Spiller det en rolle om posisjonen er odde eller partall? Skriv ned disse observasjonene i stedet for å gå gjennom gjetninger i hodet. En kort tabell avslører ofte mer enn et langt blikk.
Se på 4, 9, 16, 25. Avstandene er 5, 7 og 9. Leddene er også påfølgende kvadrattall, startende med 2². Begge beskrivelsene peker mot 36 som neste. De er ikke konkurrerende forklaringer her: de beskriver samme fortsettelse på to ulike måter.
Lag en prediksjon du kan kontrollere
3, 8, 15, 24, ?
Finn en enkel fortsettelse. Uttrykk deretter regelen med ord eller en formel, med startindeksen.
Hint — lag en andre rad
De påfølgende differansene er 5, 7 og 9. Hvilken enkel sammenheng binder disse differansene sammen?
Løsning — to likeverdige beskrivelser
Hvis avstandene fortsetter gjennom påfølgende oddetall, er neste avstand 11 og neste ledd er 35. En tilsvarende formel er aₙ = n² + 2n for n = 1, 2, 3, … . Setter vi inn n = 5, får vi 25 + 10 = 35.
Skill observasjon fra utvidelse
Observert: de oppgitte avstandene er 5, 7 og 9.
Antatt: hver senere avstand øker med 2.
Utledet: under denne antakelsen er femte ledd 35.
Den første påstanden kan direkte kontrolleres fra listen. Den andre går utover listen. Den tredje følger av den andre. Hvis forklaringen din slår sammen disse trinnene til «åpenbart 35», skjuler den den viktigste delen av resonnementet.
Denne skillen er ikke pedanteri. For enhver endelig samling av termer kan en annen regel stemme med alle de oppgitte verdiene og avvike senere. For eksempel endrer det ikke noe på posisjonene 1 til 4 å legge til et multiplum av (n − 1)(n − 2)(n − 3)(n − 4) i en formel, fordi én faktor er null på hver posisjon. På posisjon 5 trenger ikke det ekstra leddet å være null.
Derfor ber et godt åpent følgespørsmål om en enkel og plausibel regel. Et strengt entydig spørsmål trenger flere begrensninger, for eksempel «leddene er påfølgende kvadrattall» eller «følgen har konstante andre differanser».
Bruk rester når størrelsen forvirrer
Ikke alle tallgåter handler om en følge. Noen ganger er det nyttige forholdet en rest. Hvis et heltall gir rest 1 ved deling på 3, kan det skrives som 3k + 1 for et heltall k. Denne beskrivelsen reduserer et stort søk til en bestemt familie av kandidater.
Anta at et tall mellom 10 og 20 gir rest 1 ved deling på 3 og er partall. Den første betingelsen etterlater 10, 13, 16 og 19. Partallsbetingelsen etterlater 10 og 16. Det er fortsatt to svar. Hvis oppgaven også sier at tallet er større enn 12, er bare 16 igjen. Legg merke til hvordan hvert ledd fortjener sin plass.
| Kandidat | Rest ved deling på 3 | Partall? |
|---|---|---|
| 10 | 1 | Ja |
| 13 | 1 | Nei |
| 16 | 1 | Ja |
| 19 | 1 | Nei |
Ha en nyttig kontrollvane
Når du kommer til et svar, sett det inn i hver betingelse. Dette er særlig nyttig etter regning i hodet, der et tiltalende mønster kan skjule en liten subtraksjonsfeil. Sjekk også startindeksen: n² + 1 som starter ved n = 0 gir et annet første ledd enn den samme formelen som starter ved n = 1.
For mer kontekst samler On-Line Encyclopedia of Integer Sequences mange dokumenterte heltallsfølger. En treffende oppføring kan antyde en sammenheng, men den beviser ikke at regelen var tilsiktet av oppgaveforfatteren. Behandle en referanse som bevis som må undersøkes, ikke som en autoritet som fjerner behovet for å forklare.
Du er ferdig med denne ruten når du kan skille mellom observerte data, den foreslåtte regelen din og konklusjonen som følger. Å finne tallet er bare én del av denne prestasjonen.
Neste: se hva som endrer seg i et visuelt mønster