Dado un número natural $n\geq 2$, realizamos la siguiente operación: si $n$ es par, lo dividimos entre dos; si $n$ es impar, le sumamos $5$. Si el número obtenido tras esta operación es $1$, paramos el proceso; en caso contrario, volvemos a aplicar la misma operación, y así sucesivamente. Determinar todos los valores de $n$ para los cuales este proceso es finito, es decir, se llega a $1$ en algún momento.
pistasolución 1info
Pista. ¿Qué les pasa a los múltiplos de $5$?
Solución. Podemos suponer que el número inicial es impar, porque de no serlo se transforma en un impar tras sucesivas divisiones entre 2. Nos fijamos en que si $n$ es múltiplo de $5$, entonces al aplicar la operación el número de veces que queramos siempre obtendremos un múltiplo de $5$, luego no se puede llegar a $1$.
Si $n$ no es múltiplo de $5$, entonces nunca se obtiene un múltiplo de $5$ en el proceso. Para $n=3$, tenemos $3\mapsto 8\mapsto 4\mapsto 2\mapsto 1$ y, para $n\geq 7$, al ser $n$ impar, los primeros pasos serán $n\mapsto n+5\mapsto\ldots\mapsto \frac{n+5}{2^k}$ siendo $\frac{n+5}{2^k}$ impar. Como $\frac{n+5}{2^k}\lt n$ por ser $n\geq 7$ y $k\geq 1$, reducimos el problema al de un impar más pequeño. Deducimos así que el proceso siempre termina para cualquier $n$ que no es múltiplo de $5$.