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这些博文写的不错啊,挺好懂的
数论函数
认识几个函数:
莫比乌斯函数 $ \mu $
\[\mu(n) = \begin{cases} 1 &\text{if } n = 1 \\ (-1)^k &\text{if } n = p_1p_2p_3\cdots p_k (p_1 \cdots p_k为互不相同的质数) \\ 0 &\text{otherwise } \mathrm{i.e.} 当 n 存在平方因子时 \end{cases}\]$\mu$ 函数也被称作莫比乌斯函数。
性质
性质一 $ \mu $ 是一个不完全积性函数, 有:
\[\mu(a) \cdot \mu(b) = \mu(a \cdot b) , 当 a \perp b\]这里 $ a \perp b $ 表示 $a$ 与 $b$ 互质。
性质二 当 $ n $ 不等于 $ 1 $ 时,$ n $ 所有因子的莫比乌斯函数值的和为 $ 0 $ ,
\[\sum_{d|n} \mu(d) = 0 \ , \ n \not= 1\]当 $ n = 1 $ 时, 上式等于 $ 0 $ 。
性质三 在无穷极限中, 有:
\[\sum_{i=1}^{\infty} \frac{\mu(i)}{i} = 0\]欧拉函数 $ \varphi $
\[\varphi(n) = 1 \sim n 中与 n 互质的数的个数\]通式为:
\[\varphi(n) = n \prod_{i=1}^{k} \left( 1 - \frac{1}{p_i} \right)\]其中 $ p_1, p_2, \cdots, p_k $ 为 $ n $ 的所有的质因数,且 $ x \not= 0 $。
\[\varphi(1) = 1\]性质
性质一 $ \varphi $ 是一个不完全积性函数,有:
\[\varphi(a) \cdot \varphi(b) = \varphi(a \cdot b) , 当 a \perp b\]这里 $ a \perp b $ 表示 $a$ 与 $b$ 互质。
性质二 当 $ n $ 为奇数时, 有:
\[\varphi(2n) = \varphi(n)\]当 $ n $ 为质数时,有:
\[\varphi(n) = n - 1\]当 $ n $ 为大于 $ 2 $ 的正整数时, $ \varphi(n) $ 是偶数。
性质三 有如下柿子:
\[\sum_{i=1}^{n} i \left[\gcd(n, i) = 1 \right] = \frac12 \left( n \cdot \varphi(n) + \left[ n = 1 \right] \right)\]其他数论函数
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$ 1(n) = 1 $, 完全积性
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$ \mathrm{id}(n) = n $, 完全积性
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$ \mathrm{id}^k(n) = n^k $, 完全积性
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\(\varepsilon(n) = \begin{cases} 1 &\text{if } n = 1 \\ 0 &\text{otherwise} \end{cases}\), 完全积性
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$ \sigma_k(n) = \sum_{d \mid n} d^k $,表示 $ n $ 的约数的 $ k $ 次幂的和。
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$ \sigma(n) = \sigma_1(n) = \sum_{d \mid n} d $, 表示 $ n $ 的约数之和。
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$ \tau(n) = \sigma_0(n) = \sum_{d \mid n} 1 $, 表示 $ n $ 的约数个数。
狄利克雷卷积
设 $ f(n), g(n) $ 是两个数论函数, 他们的狄利克雷卷积定义为:
\[h(n) = \sum_{d \mid n} f(d) \cdot g(\frac{n}{d})\]记为 $ f \ast g $。公式也可以这样写:
\[h(n) = \sum_{ab = n} f(a) \cdot g(b)\]两个数论函数的狄利克雷卷积也是一个数论函数。
性质
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结合律: \(\left( f \ast g \right) \ast h = f \ast \left ( g \ast h \right)\)
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交换律: \(f \ast g = g \ast f\)
未完待续……