素因数展開 1から100

1

2

3

4→22→211

5

6→23

7

8→222→2337→31941→33371313→...

9→33→311

10→25→55→511→773

11

12→223

13

14→27→333→3337→4771→13367

15→35→57→319→1129

16→2222→211101→3116397→31636373→...

17

18→233

19

20→225→3355→51161→114651→3312739→...

21→37

22→211

23

24→2223→331319

25→55→511→773

26→213→371→753→3251

27→333→3337→4771→13367

28→227

29

30→235→547

31

32→22222→241271

33→311

34→217→731→1743→3783→31397

35→57

36→2233→71129

37

38→219→373

39→313

40→2225→5589→3333323→77591153→...

41

42→237→379

43

44→2211→31167→333463→13113227→...

45→335→567→33337→173753→239727→3411949→...

46→223

47

48→22223→71313→3112161→313199401→...

49→77→711→3379→31109→132393→344131→1731653→71143523→...

50→255→3517

51→317

52→2213

53

54→2333

55→511→773

56→2227→17131→37463

57→319→1129

58→229

59

60→2235→35149

61

62→231→3711→31237

63→337

64→222222→237111337→...

65→513→33319→1113233→11101203→...

66→2311

67

68→2217→3739

69→323→1719→33191

70→257

71

72→22233→37411→1119179

73

74→237→379

75→355→571

76→2219→7317→333271

77→711→3379→31109→132393→344131→1731653→...

78→2313→33257→74751→324917→1013217→...

79

80→22225→557127→33103601→...

81→3333→311101→777907→13134603→...

82→241

83

84→2237

85→517→1147→3137

86→243→33333→341271→3375417

87→329→747→3383→17199→3337713→333123619→...

88→22211→719167

89

90→2335→5467→71171

91→713→2331→33737→113067→3317739→31105913→...

92→2223→331319

93→331

94→247→1319

95→519→3173→19167→36389

96→222223→613643→1932297→...

97

98→277

99→3311→71143

100→2255→51141→317047

バーニングシップ・フラクタル

言語:Mathematica

burnp[c_, limit_, f_] := (
  n = 0;
  z = 0;
  While[n < limit,
   z = f[z, c];
   If[Abs[z] >= 2, out = False; Break[]]
    If[n == limit - 1, out = True; Break[]]
    n++;];
  out)
list[table_] := (
  Map[{Re[#], Im[#]} &, table])
clist[sample_] := 
 Flatten[Table[-2 + -2 I + i/sample*4 + j/sample*4 I, {i, 0, 
    sample}, {j, 0, sample}]]
main[sample_, limit_, f_] :=
 ListPlot[list[Select[clist[sample], burnp[#, limit, f] &]]]

実行例
f:id:mikuwaorenoyome:20170121174325p:plain

自然数に0は入るか?

自然数に0は入れる場合と入れない場合があります。私は入れる派です。今回は、そのメリットとデメリットを考えます。

メリット

0.初項がわかりやすい

例えば、初項が1で項差が2の数列は、0が自然数の場合、2n+1ですが、0が自然数でない場合、2n-1です。0が自然数の方が、初項がわかりやすいですね。

1.距離を表しやすい

例えば、日本はビルを1階から数えますが、オーストラリアでは0階から数えます。地上からn階までの階段の登る数を距離とすれば、日本ではn-1ですが、オーストラリアではnですね。

2.モノイドになる

専門的な話ですが、自然数をモノイドとして考えたら、0は単位元になります。なので、0が入ってないと自然数はモノイドになりません。

デメリット

0.個数を表しにくい

1,2,…,nの個数はnですが、0,1,…,nの個数はn+1です。

1.定義できない

\displaystyle\sum_{n\in\mathbb{N}}{\frac{1}{n}}
上の式は、0が自然数だと定義できません。

a+b=b+a

a+b=b+aを証明します。

定義

a+0=a\\

a+(b+1)=(a+b)+1

補題1

(a+b)+c=a+(b+c)

証明

c=0の時、

(a+b)+0=a+(b+0)=a+b

c=kの時、(a+b)+k=a+(b+k)が成り立つとすると、

\begin{eqnarray}(a+b)+(k+1)&=&( (a+b)+k)+1\\
                   &=&(a+(b+k))+1\\
                   &=&a+( (b+k)+1)\\
                   &=&a+(b+(k+1))\end{eqnarray}

よって、(a+b)+c=a+(b+c)

補題2

a+0=0+a

証明

a=0の時、

0+0=0+0=0

a=kの時、k+0=0+kが成り立つとすると、

\begin{eqnarray}(k+1)+0&=&k+1\\
            &=&(k+0)+1\\
            &=&(0+k)+1\\
            &=&0+(k+1)\end{eqnarray}

よって、a+0=0+a

補題3

a+1=1+a

証明

a=0の時、補題2より成り立つ。
a=kの時、k+1=1+kが成り立つとすると、

\begin{eqnarray}(k+1)+1&=&(1+k)+1\\
&=&1+(k+1)\end{eqnarray}

よって、a+1=1+a

定理

a+b=b+a

証明

b=0の時、

a+0=0+a

b=kの時、a+k=k+aが成り立つとすると、

\begin{eqnarray}a+(k+1)&=&(a+k)+1\\
&=&(k+a)+1\\
&=&k+(a+1)\\
&=&k+(1+a)\\
&=&(k+1)+a\end{eqnarray}

よって、a+b=b+a