Autor Tema: Resolución de la Conjetura de Collatz

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09 Mayo, 2026, 02:08 am
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Conjetura_de_collatz

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Mi primera impresión al enfrentarme a la conjetura fue la misma que todos: ¿cómo la demostración de un problema tan simple de entender puede ser esquiva a grandes mentes durante casi 90 años? Estuve años estudiándola mientras en mi cabeza también modificaba ligeramente la pregunta inicial, casi de manera inconsciente: ¿cuál es el sentido de intentar resolver algo que personas mucho más preparadas no pudieron hace tanto tiempo? Un día, cansado de chocarme de frente contra una pared, decidí dejar de intentar resolver el problema y probé responder la pregunta que aparecía siempre en tiempos de cansancio. Al hacerlo, no me quedó más opción que llegar a la única respuesta tan obvia como conveniente: un planteamiento sencillo debe tener una solución sencilla. Evidentemente, esto no tiene sentido con la realidad. Ante la falta de opciones, seguí el razonamiento para ver dónde me llevaba. Más temprano que tarde, pude darme cuenta de que una solución sencilla, al mismo tiempo, puede ser compleja. Quiero ser claro: darle una verdadera oportunidad al razonamiento de tratar la conjetura como una de tantas opciones en un sistema general, nos permite entender las prioridades del sistema y sus respectivas dinámicas sin la necesidad de complejizar demasiado todo.
Estoy subiendo una serie de videos en YouTube explicando esta manera de pensar (@Collatz421). Por supuesto, también dejo la explicación en escrito para todo el que le interese.
Desde ya, gracias a todo el que decida brindarme un poco de su tiempo.


10 Mayo, 2026, 05:09 am
Respuesta #1

danizafa

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Hola, la verdad no termino de entender lo planteado.

Pero algo que confunde muchísimo es tu notación.

Primero hablas de un sistema que puede ser modificado en sus partes, cuya expresión general es:

$$I\times n+i$$

Luego cuando llamás $$P$$ a los pares, usas la $$I$$ para decir que los pares son de la forma:

$$P=I\times 2^n$$

Acá podrías usar $$k$$ por ejemplo en el exponente para no confundir con $$n$$ que venís usando al principio.

Pero acá $$I$$ termina siendo el impar resultante tras dividir el impar $$n$$ veces.

Luego, usas una comparación para expresar dos formas equivalentes de escribir un número par:

$$P=P \, \Longrightarrow \, 3 \times I +1 = I \times 2^n$$

Pero en el ejemplo que das

$$3 \times 19 +1 = 29 \times 2^1$$

Lo que caracterizaste con una misma letra, asume dos valores distintos. $$I=19$$ e $$I=29$$.

Eso marea bastante. Luego cada vez que hables de $$I$$ no se si será la de la forma general del sistema, la de la forma de que expresas un par como potencia de $$2$$ o la de la forma de escribir $$3n+1=3I+1$$.

Ejemplo es que inmediatamente luego del ejemplo, volves a usar $$In+i$$ pero ahora con el aditamento de que cambiaste el sistema poniendo $$In\pm i=P$$.

Y lo complicas más aún cambiando el sistemas a $$3n-S$$ explicando que no podemos escapar de los negativos, asi que nos centraremos en los $$3n+S$$. Y luego confundís cambiando $$n$$ (del sistema) por $$S$$, lo que lo transforma en un sistema $$4S$$ por lo que ya escapa del tipo de sistemas que es Collatz.

Simplemente bastaría con decir que trabajás con $$n$$ impares, donde $$i$$ es un número menor que $$I$$, algo como:

Trabajamos con los sistemas $$an+b$$ donde $$a$$ y $$b$$ son impares y $$b<a$$.

En la página 6 asegurás que (y cito):

Citar
...Adelantémonos un poco y hagamos una aseveración
aparentemente apresurada: los únicos casos en los que tendremos un solo bucle (además del $$3n+1$$, claro está) son aquellos donde se cumpla
$$3n+3^m$$

Pero ese caso sería algo como

$$3^m+3n=3(3^{m-1}+n)$$

Cosa que no mapea con el sistema definido inicialmente como $$In+i$$. Cualquier $$i$$ mayor que $$I$$ puede reexpresarse, si tenes por ejemplo:

$$3n+4\to 3(n+1)+1$$

Luego, nada de lo que decis resulta en una afirmación clara. Muchas de tus expresiones estás hechas con ambigüedad, lo que no permite su falsabilidad. El problema con eso, es que no afirmas nada. Por lo tanto, nada de lo que decís puede desmentirse. Pero tampoco dás pruebas de lo que decís.

Pero lo más grave es que lo estás presentando como "Resolución de la Conjetura de Collatz" y no leo en ninguna parte algo que concluya en:

Citar
Por eso la conjetura es falsa.

o

Citar
Por eso la conjetura es verdadera.

Te soy sincero, lo he leído 3 veces. Y me ha costado mucho hacerlo. No he podido seguir el hilo en ninguna de ellas.

Ni siquiera entendí como pasamos de Collatz a:

$$3 \times 11 +7 = 40/2 = 20/2 = 10/2 = 5$$

Eso en Collatz sería lo mismo que aplicar las reglas al $$13$$ , como te dije

Citar
Cualquier $$i$$ mayor que $$I$$ puede reexpresarse

En ese caso:

$$3 \times 11 +7 \to 3 \times (11+2) +1=3 \times 13 +1= 40$$

y diviendo por $$2^3$$, $$40/8=5$$.
Tengo una demostración de la Hipotesis de Riemann, pero es demasiado grande para caber en este margen.

10 Mayo, 2026, 03:48 pm
Respuesta #2

Conjetura_de_collatz

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¿Cómo andas Danizafa?
No dudo de tu palabra al decir que lo leíste 3 veces, pero, por los comentarios, puedo deducir que tu atención solo se centró en los números. Está bien, es natural. Te lo comento porque el documento está lleno de aclaraciones; de hecho, al final, me tomo el atrevimiento de escribir 4 páginas prácticamente sin números. Utilizo mayúsculas y negrita para decir que NO PUEDE HABER OTRO BUCLE y lo repetí tantas veces que, por momentos, pensé si no quedaría como una afrenta a la inteligencia del lector. Te comento todo esto, ya que en el tercer renglón aclaro qué representa I, por mencionar tu duda central.
El documento está lleno de afirmaciones que, más allá de no poder estar planteadas de manera perfecta, sí son fácilmente comprobables.

Hagamos una cosa: si se te complicó entender lo dicho, hablemos en términos de números:
1) Coloca todos los (n) que quieras en la expresión:  3n + 6561 Cuando TODO (n) caiga a tu sumando (6561), podes volver a leer el documento o seguir probando hasta cansarte. Es más, como el tiempo ajeno vale, si encontrás un (n) que NO caiga al sumando (6561) públicamente dejo constancia que serás galardonado de mi parte con 500 dólares.... ¿te parece?
2)Ahora volvé al famoso 27 y todos sus pasos en Collatz una proporción del sumando y ponelo como (n); es decir: 3 x (27 x 6561) + 6561
Lógicamente, repetí el mismo proceso que harías en Collatz y, cuando caigas al 6561, dividí cada resultado que obtuviste en tu camino por el sumando (6561) y anotá los resultados en otra hoja. Compará los valores obtenidos anteriormente (tras dividir) con los que arroja el 3n + 1 (Collatz) y volvé a leer el documento más tranquilo.

Podría ayudarte con más ejemplos, pero no tendría sentido escribir el documento entero por mensaje. Si te quedaron dudas, recordá que estoy haciendo videos sobre el tema en YouTube, bastante cortos, por cierto. Ahí tengo una pizarra y creo, o intento, ser más claro en mis afirmaciones.
De todos modos, gracias por tu comentario. Si te interesa mi punto de vista incluso te puedo pasar mi número por privado y acordamos para una llamada.







11 Mayo, 2026, 04:32 am
Respuesta #3

danizafa

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¿Cómo andas Danizafa?
No dudo de tu palabra al decir que lo leíste 3 veces, pero, por los comentarios, puedo deducir que tu atención solo se centró en los números. Está bien, es natural. Te lo comento porque el documento está lleno de aclaraciones; de hecho, al final, me tomo el atrevimiento de escribir 4 páginas prácticamente sin números. Utilizo mayúsculas y negrita para decir que NO PUEDE HABER OTRO BUCLE y lo repetí tantas veces que, por momentos, pensé si no quedaría como una afrenta a la inteligencia del lector. Te comento todo esto, ya que en el tercer renglón aclaro qué representa I, por mencionar tu duda central.
El documento está lleno de afirmaciones que, más allá de no poder estar planteadas de manera perfecta, sí son fácilmente comprobables.

Hagamos una cosa: si se te complicó entender lo dicho, hablemos en términos de números:
1) Coloca todos los (n) que quieras en la expresión:  3n + 6561 Cuando TODO (n) caiga a tu sumando (6561), podes volver a leer el documento o seguir probando hasta cansarte. Es más, como el tiempo ajeno vale, si encontrás un (n) que NO caiga al sumando (6561) públicamente dejo constancia que serás galardonado de mi parte con 500 dólares.... ¿te parece?
2)Ahora volvé al famoso 27 y todos sus pasos en Collatz una proporción del sumando y ponelo como (n); es decir: 3 x (27 x 6561) + 6561
Lógicamente, repetí el mismo proceso que harías en Collatz y, cuando caigas al 6561, dividí cada resultado que obtuviste en tu camino por el sumando (6561) y anotá los resultados en otra hoja. Compará los valores obtenidos anteriormente (tras dividir) con los que arroja el 3n + 1 (Collatz) y volvé a leer el documento más tranquilo.

Podría ayudarte con más ejemplos, pero no tendría sentido escribir el documento entero por mensaje. Si te quedaron dudas, recordá que estoy haciendo videos sobre el tema en YouTube, bastante cortos, por cierto. Ahí tengo una pizarra y creo, o intento, ser más claro en mis afirmaciones.
De todos modos, gracias por tu comentario. Si te interesa mi punto de vista incluso te puedo pasar mi número por privado y acordamos para una llamada.

Tienes números y letras, pero no tienes fórmulas, no tienes demostraciones...

Tienes exceso de palabras que no dicen mucho. No es un documento sencillo de leer.

He entrado a tu primer video, no lo he terminado de ver. 

No basta con explicar con palabras o ejemplos. De hecho, una demostración no tendría ejemplos de cadenas que terminan en 1, eso lo sabemos todos.

Recordá que la conjetura de Collatz ha sido verificada para numeros hasta $$2.95 \times 10^{20}$$ y eso no prueba la conjetura.

Mi crítica fue principalmente a que tus ideas no están estructuradas de una manera que permita la lectura...

SI explicas que el único caso sobre el que los valores de las $$I$$ que te mencioné que las tomás con valores distintos sería en el caso del $$1$$, pero eso sigue sin decir nada.

De hecho, hay otro hilo activo donde estuvimos hablando de los ciclos de $$5n+1$$ que sería un sistema exactamente como el que planteas $$In+i$$, quizás te interese, tiene 3 ciclos distintos, ni siquiera el $$1$$ está solo...

No necesito un galardón de 500 dólares? pero me gustaría saber que tiene que ver el sumando $$6561$$ con el problema de Collatz! Para mi es algo "ad hoc".

SI en el tercer renglón aclarás que representa $$I$$, luego $$I$$ representa otra cosa!

Citar
$$I$$ = a nuestro multiplicando.
$$I$$: impar resultante al dividir $$n$$ veces el par.
Tengo una demostración de la Hipotesis de Riemann, pero es demasiado grande para caber en este margen.

11 Mayo, 2026, 05:04 am
Respuesta #4

danizafa

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En tu segundo video encontrás los $$n$$ que se conectan al 5, los llamás conectores del $$5$$.

Y encontrás:

$$\{3,13,53,...\}$$

Podríamos agregar:

$$\{3,13,53,213,853,3413,13653,54613,...\}$$

y seguir indefinidamente... Los conectores, comunmente llamadas preimágenes, son infinitas...

En Collatz, si encontrás la menor, luego podés encontrar todas haciendo

\[n_{n+1}=4^s n_0 + \frac{4^s - 1}{3}\]

Te doy la derecha en que los múltiplos de $$3$$ no tienen conectores, pero están vinculados por esa torre vertical. Entonces, aunque el 3 es excluído de la dinámica, siempre puede ser tomado como $$n$$ inicial, y su imagen (el $$5$$), admite todas las preimágenes que surgen al aplicar de manera recursiva $$4n+1$$ sobre el $$3$$, lo que es la fórmula que te puse acá arriba. Solo haciendo $$n_0=3$$ y le das un valor a $$s$$ encontrás el conector número $$s$$ de la torre vertical sobre el $$3$$.

Digamos, el conector $$n_{10}$$ del 5 sería el $$3495253$$

Podés checkearlo y calcularlo de manera directa.

Si tomás otros mapas, como $$5n+1$$ por ejemplo, la fórmula cambia a

\[n_{n+1}= 16^s n_0 + \frac{16^s -1}{15} \]

Podría ponerte una formula general incluso, pero prefiero que sientas curiosidad.

Me tomé el trabajo, para mostrarte que no hablo solo mirando los números que pusiste en el documento. Sino que si trato de entender lo que pusiste.

Saludos
Tengo una demostración de la Hipotesis de Riemann, pero es demasiado grande para caber en este margen.

12 Mayo, 2026, 12:06 am
Respuesta #5

Conjetura_de_collatz

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Me agrada tu intención de esforzarte por comprender la idea planteada. Por lo tanto, me parece que la mejor forma de entendernos es comenzar desde el principio, encontrando los puntos comunes para luego ir avanzando poco a poco.
La idea central del trabajo es la siguiente: el 3n + 1 (Collatz) resulta en una de las infinitas maneras en las que se puede modificar la expresión general. Como esto parece confundir, separemos nuestro ejemplo (Collatz) en sus 3 partes:

1) (3n) lo llamaremos multiplicando, y me refiero al (3), el (n) estamos de acuerdo en que es el número escogido a agregar; por lo tanto, será el mismo en cualquier sistema

2) (+) signo.

3)   1   lo llamaremos sumando (si el signo es positivo) o restando (si el signo es negativo). Con el signo me refiero al paso 2)

Comencemos a generalizar SOLO tocando el punto 3):

* 3n + 1 (Collatz)
* 3n + 3
* 3n + 5
* 3n + 7
* …     (los puntos se refieren a que podemos seguir indefinidamente, ya que los impares son infinitos)

La pregunta se impone: ¿los bucles (no estoy hablando ni de la cantidad ni de la magnitud) son exclusivos de Collatz (3n +1), o cuando ingreses un (n) en cualquiera de las infinitas opciones (pongamos como ejemplo el 3n + 7, como para elegir uno) surgirá algo desconocido?
Cuando empieces a estudiar los distintos sistemas como estudiaste Collatz (3n +1) vas a poder ver que TODOS LOS SISTEMAS de la forma: 3n + S (S= al impar que prefieras; es decir estamos generalizando) siguen unos marcados patrones. No me creas a mí, probalo!!

Uno de los tantos patrones que surgen es el no poder prescindir del bucle de tu sumando. Lo vamos a representar omitiendo los pares para mayor claridad; es decir al ingresar S (nuestro n = S) obtendremos S y lo representaremos como: S-S. En collatz pasamos de 4-2-1 a representarlo como 1-1. Volvamos a nuestros ejemplos:

* 3n + 1  ( mi sumando es 1; por lo tanto, el bucle será 1-1)
* 3n + 3  ( mi sumando es 3; por lo tanto, el bucle será 3-3)
* 3n + 5  ( mi sumando es 5; por lo tanto, el bucle será 5-5)
* 3n + 7  ( mi sumando es 7; por lo tanto, el bucle será 7-7)
* …       (al generalizar (3n + S), debido al infinito, mi sumando será S; por lo tanto, tendremos el bucle S-S)

Para mayor claridad me repito: no estoy diciendo que S-S necesariamente sea el único bucle, estoy afirmando que no vamos a poder prescindir del bucle S-S. Me gustaría que menciones un ejemplo de la forma 3n + S en donde al ingresar el S no nos arroje como resultado el bucle S-S. 

Por otro lado, es tan lógicamente cierto que un bucle no surge de la nada como que debe tener un propósito. No saber cúal es ese propósito no invalida la premisa. Por eso, es tan importante salir de Collatz. Me explico: si TODO en la matemática se trata sobre encontrar patrones para poder predecir e intentar entender qué es lo que sucede, es absurdo mantenerse en un único ejemplo y, al mismo tiempo, tratar de comprender por qué surge un bucle. Estamos de acuerdo en que entender la razón por la cual es necesario un bucle es infinitamente mejor escenario que estar buscándolo con la fuerza bruta.

Por si todavía queda alguna duda, me vuelvo a explicar: la idea que quiero que analices es que Collatz (3n + 1) forma parte de una expresión general; pero como estamos yendo despacio, vamos a decir que Collatz (3n + 1) forma parte de la expresión general de la forma (3n + S). Evidentemente, tanto Collatz (3n + 1) como cualquier otro valor de S que quieras elegir en tu expresión general de la forma (3n + S) naturalmente van a seguir TODOS las mismas reglas. Lo interesante de la matemática, es que todo esto se puede probar; de hecho, fue lo que te intenté decir cuando te puse el ejemplo: 3n + 6561 (S= 6561), en donde te mencioné que cualquier (n) va a caer a tu sumando (en este caso, 6561).
¿Cuál es la similitud entre el 3n + 1 y mi ejemplo (3n + 6561)? Que todo (n) cae a tu sumando:  en el 3n + 1 (Collatz) todo cae al 1 (tu sumando; es decir: S-S = 1-1) y en el ejemplo 3n + 6561 todo (n) cae al 6561 (tu sumando; es decir: S-S = 6561-6561) PROBALO!!. Ojo, en estos dos ejemplos sí estoy diciendo que no va a ver otro bucle (recordemos que, si no podemos prescindir del sumando, nuestro único bucle debe ser el sumando: S-S). Ahora, es verdad que esto no es una demostración, debido a que nos sigue comiendo el infinito. Ya lo vamos a ver, pero te invito a que cambies el 3n + 6561 por el 3n + 6559 (restamos 2 para encontrar el impar anterior al ejemplo dado) o el 3n + 6563 (sumamos 2 para encontrar el impar siguiente al ejemplo dado). Te vas a dar cuenta que no necesitas el infinito para encontrarte con otro bucle ajeno al sumando (S-S); De hecho, lo vas a encontrar más temprano que tarde. Por lo tanto, entendemos que otro bucle ajeno al sumando (S-S) no surge en el infinito y de la nada. Si en el ejemplo que te di: el 3n + 6561 todo (n) que se pueda probar (es decir, siempre con el infinito por delante) cae a tu sumando (es decir, todavía no aparece otro bucle), como en el 3n + 1 (Collatz), no reconocer la similitud (patrón) es aceptar una casualidad; cuya casualidad es desmontada al hacer lo mismo en los siguientes casos:

* 3n + 1  (Collatz)
* 3n + 3
* 3n + 9
* 3n + 27
* 3n + 81
* 3n + 243
* 3n + 729
* 3n + 2187
* 3n + 6561
* .... (esto sigue hasta el infinito. ¿cómo? siguiendo un claro patrón)

En cualquier 3n + S distinto a los expuestos anteriormente, "casualmente", no se necesita el infinito para encontrarse con otro bucle distinto al sumando (S-S). Lo que estoy diciendo entonces, es que el 3n + 1 (Collatz) no se encuentra "aislado" de los sistemas 3n + S. Todos siguen las mismas reglas y dinámicas; por supuesto, los valores no van a ser los mismos, pero sí las reglas que los gobiernan. En otras palabras, lo anteriormente mencionado surge de comprender esas reglas y no de la aleatoriedad.


Incluso voy a ser más claro: ¡¡¡¡No estoy diciendo que esto sea una demostración!!!! Recordemos que volvimos al principio para encontrar puntos en común. Quiero que me discutas lo anterior, no que pienses que esto es una demostración. Mientras no me encuentres un contraejemplo y estemos de acuerdo, seguiremos avanzando. 

De todas formas, creo que la mejor manera de entendernos es hablando. Veo que los dos somos argentinos. Se nota el interés en querer entendernos. Celebro esto, porque es muy difícil encontrar gente interesada en el tema. Estaría muy contento de poder intercambiar ideas de una forma más fluida. Te vuelvo a agradecer tu tiempo.
Si pensas lo mismo que yo, nos ponemos en contacto.

12 Mayo, 2026, 01:23 am
Respuesta #6

Richard R Richard

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¿Cuál es la similitud entre el 3n + 1 y mi ejemplo (3n + 6561)? Que todo (n) cae a tu sumando:  en el 3n + 1 (Collatz) todo cae al 1 (tu sumando; es decir: S-S = 1-1) y en el ejemplo 3n + 6561 todo (n) cae al 6561 (tu sumando; es decir: S-S = 6561-6561) PROBALO!!.


Eso no es tan directo caerá en el sumando siempre que el número impar que acompaña a $$n$$ en el multiplicando sea  de la forma $$2^x-1 =y$$  me explico , cuando  $$x=2$$ tienes  $$y=3$$ entonces tu multiplicando es $$3n$$,  que luego cuando el sumando es $$S=n$$  inevitablemente sumas $$4n$$  que es  $$2^2n$$ luego desciende  a $$n$$  generando el ciclo, pero si el multiplicando es $$5n$$ , $$5S+S=6S\to3S\neq S $$.      Es decir   $$yn+S$$  tiene un ciclo en $$S$$ si   $$2^x-1 =y$$  pues $$(2^x-1)S+S=2^xS$$  Osea  para los impares (3,7,15,31,63....)

Lo que puedes observar  es que "siempre" el 1 forma parte de un ciclo,  para cualquier  sumando y cualquier multiplicando, y en Collatz es el pequeño conocido 1421 , que coincide con  $$3S+S=4S$$ cuando $$S=1$$

Siempre  lo puse entre comillas porque hay que demostrarlo. No necesariamente todo ciclo contiene al 1, como tu mismo estas diciendo. Yo no he visto caso en que  la función diverja  para algún impar $$y$$ en el multiplicando. Edito me corrijo 9n+1  parece que diverje.
Saludos  \(\mathbb {R}^3\)

12 Mayo, 2026, 03:30 am
Respuesta #7

danizafa

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Por si todavía queda alguna duda, me vuelvo a explicar: la idea que quiero que analices es que Collatz (3n + 1) forma parte de una expresión general; pero como estamos yendo despacio, vamos a decir que Collatz (3n + 1) forma parte de la expresión general de la forma (3n + S). Evidentemente, tanto Collatz (3n + 1) como cualquier otro valor de S que quieras elegir en tu expresión general de la forma (3n + S) naturalmente van a seguir TODOS las mismas reglas. Lo interesante de la matemática, es que todo esto se puede probar; de hecho, fue lo que te intenté decir cuando te puse el ejemplo: 3n + 6561 (S= 6561), en donde te mencioné que cualquier (n) va a caer a tu sumando (en este caso, 6561).


Es que lo que pasa es sencillo, en los casos que vos expones se cumple una condición que si la observas vas a ver que solo estás iterando en el ciclo trivial. Te muestro

\[3(6561)+6561 \, \Longrightarrow \, 6561 \times \frac{(3(1)+1)}{4}\]

Como sabemos que Collatz aplicado a $$1$$ es $$1$$, siempre volves al sumando... De hecho, no hace falta que tenga una forma determinada... Cualquier impar que lo apliques así, vuelve al sumando... Vos citas el 6561, y de hecho las potencias de $$3$$ como algo especial. Pero no lo son. Ejemplo para que veas que lo que afirmas no cambia si le restas 2 al 6561:

\[3(6559)+6559 \, \Longrightarrow \, 6559 \times \frac{(3(1)+1)}{4}\]

Si lo aplicás como decis, y lo dividís por 4, vuelve a $$6559$$.

\[3(7)+7 = 7 \times \frac{(3(1)+1)}{4}\]

No es algo especial, estás multiplicando el ciclo trivial por un impar cualquiera. Entonces demostrarlo si es facil:

\[n=\frac{3(n)+n}{4}\]

\[n=\frac{4n}{4}\]

\[n=n\]

Por qué se cumple que siempre vuelve a ese numero para tu expresión $$\frac{3(S)+S}{2^k}$$?

\[n=1 \times n\]

Sustituimos $$1$$ por la expresión que surge de aplicar las reglas de Collatz a 1, y nos queda:

\[n= \frac{3(1)+1}{4} \times n\]

Tengo una demostración de la Hipotesis de Riemann, pero es demasiado grande para caber en este margen.