修正できました。流れは以下です。

初めてコラッツパターンと左端を伸ばすパターンがずれる所を考える
ずれるステップをsとおく
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s-1,s-2,s-3のずれはない
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特定のパターン（2つ）しかあらわれない
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その特定のパターンはsでずれて、s+1,s+2,s+3ではずれない
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次にずれる時s2も、s2-1,s2-2,s2-3のずれはない