回答編集履歴
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k=2の場合の分析
    
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            ~~((K+1)*(K+1) - Z) * (K+1) - Z ...~~
         
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            だめですね。2段階目以降は工夫しないとうまくいきません。
         
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            だめですね。2段階目以降は工夫しないとうまくいきません。
         
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            ### 追記1
         
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            マイナスをたくさんいただきましたので、ない知恵を絞って少し前進。
         
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            **k=2の場合の分析**
         
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            |N|1|2|3|4|5||
         
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            |:--|--:|--:|--:|--:|--:|:--:|
         
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            +
            |X ②+③|9|21|51|123|297|X(n)=R(n-1)*(k+1)|
         
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            +
            |Z ③|2|4|10|24|58|Z(n)=f( rx(n-1), k)|
         
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            +
            |R ①=②|7|17|41|99|239|R(n) = X(n) - Z(n)|
         
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            +
            |Rの内訳 0 (r0)|3|7|17|41|99|r0(n)=R(n-1)|
         
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            +
            |Rの内訳 0以外 (rx)|4|10|24|58|140||
         
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            +
            r0(n)=R(n-1)なのは質問内容からもあきらかです。
         
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            +
            N-1 のときの R が求める数です。
         
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            +
            0 から K を超える数は生じない。0 XOR a = a
         
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            +
            0 を超える数から K を超える数が生じる。それをつくる関数を f としておきます。
         
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            +
            f( rx(n-1), k) を求めたい。
         
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            +
            - k=2のとき、rx(n-1)
         
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            +
            - k+1=2^m のとき 0
         
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追記
    
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            K から Z を計算する方法が見つかれば解決。
         
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            ~~((K+1)*(K+1) - Z) * (K+1) - Z ...~~
         
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            ~~((K+1)*(K+1) - Z) * (K+1) - Z ...~~
         
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            だめですね。2段階目以降は工夫しないとうまくいきません。
         
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式削除
    
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            K から Z を計算する方法が見つかれば解決。
         
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            ((K+1)*(K+1) - Z) * (K+1) - Z ...
         
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            ~~((K+1)*(K+1) - Z) * (K+1) - Z ...~~
         
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