도메인이 양의 정수인 함수
숫자 이론 에서 산술 , 산술 또는 숫자-이론 [1] [2] 함수는 대부분의 저자를[3] [4] [5] 위한 것이며, 그 영역은 양의 정수 이고 범위는 복잡한 숫자의 하위 집합 인 함수 f(n )이다. Hardy & Wright는 그들의 정의에 산술 함수가 "n 의 산술적 특성을 일부 표현"[6] 해야 한다는 요구사항을 포함한다.
산술 함수의 예로는 양의 정수 n 에서의 값이 n 의 디비저 수와 같은 디비저 함수 를 들 수 있다.
예를 들어, 소수이론 함수 에는 위의 정의에 맞지 않는 더 큰 부류가 있다. 이 글은 두 등급의 기능에 대한 링크를 제공한다.
산술 함수는 극히 불규칙한 경우가 많지만(표 참조) 라마누잔의 합계 면에서는 시리즈 팽창이 있는 것도 있다.
승법 및 가법 함수 산술 함수 a는
모든 자연수 m 과 n 에 대해 a (m ) = a (m) + a(n )이면 완전 첨가물 ; 모든 자연수 m과 n 에 대해 a(m )a(n ) = a (m )a (n)이면 완전히 승수 ; 두 개의 정수 m 과 n 은 그들의 가장 큰 공통점수 가 1일 경우, 즉 두 개 모두 를 나누는 소수점 이 없을 경우 coprime 이라고 불린다.
그러면 산술 함수 a는
모든 동일 시간 자연수 m 과 n 에 대해 a(m ) + a(n )일 경우 첨가물 ; 모든 조합 자연수 m과 n 에 대해 a(m)a(n ) = a (m )a (n)일 경우 곱하기 . 표기법 ∑ p ( p ) {\displaystyle \sum _ {p}f(p)} 및 ∏ p ( p ) {\displaystyle \prod _{p}f(p)} 는 합계 또는 제품이 모든 소수 이상임을 의미한다 .
∑ p f ( p ) = f ( 2 ) + f ( 3 ) + f ( 5 ) + ⋯ {\displaystyle \sum _{p}f(p)=f(2)+f(3)+f(5)+\cdots } ∏ p f ( p ) = f ( 2 ) f ( 3 ) f ( 5 ) ⋯ . {\displaystyle \prod _{p}f(p)=f(2)f(3)f(5)\cdots.} 마찬가지 로 ∑ pk f ( p k ) {\displaystyle \sum _{p^{k } f( p^{k }){p ^{k} 및 k pk (p^{k}}) 는 엄격히 양의 지수를 가진 모든 주력 을 합하거나 산출물이 초과함을 의미한다 (그러므로 k = 0은 포함되지 않음).
∑ p k f ( p k ) = ∑ p ∑ k > 0 f ( p k ) = f ( 2 ) + f ( 3 ) + f ( 4 ) + f ( 5 ) + f ( 7 ) + f ( 8 ) + f ( 9 ) + ⋯ {\displaystyle \sum \sum_{p^{k(p^{k})={p^{k}\sum_{k}f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(7)+f(8)+f(9)+)+\cdots }} ∑ d ∣ n f ( d ) {\displaystyle \sum _{d\mid n}f(d)} 및 ∏ d ∣ n f ( d ) {\displaystyle \prod _{d\mid n}f(d) 는 합계 또는 제품이 1과 n을 포함한 n 의 모든 양의 divisor를 초과함을 의미한다. 예를 들어, n = 12인 경우,
∏ d ∣ 12 f ( d ) = f ( 1 ) f ( 2 ) f ( 3 ) f ( 4 ) f ( 6 ) f ( 12 ) . {\displaystyle \prod _{d\mid 12}f(d)=f(1)f(2)f(3)f(6)f(12)) \ } 공지는 조합 할 수 있다: ∑ p ∣ n f ( p ) {\displaystyle \sum _{p\mid n}f(p)}, ∏ p ∣ n f ( p ) {\displaystyle \prod _{p\mid n}f(p) 는 합계나 제품 이 n의 모든 주요 구분 위에 있음을 의미한다 . 예를 들어, n = 18이면
∑ p ∣ 18 f ( p ) = f ( 2 ) + f ( 3 ) , {\displaystyle \sum _{p\mid 18}f(p)=f(2)+f(3),\ } 그리고 유사하게 similarly p k ∣ n f (p k ) {\displaystyle \sum _{p^}\mid n f (p^{k}) 및 p p k ∣ n f (p ^{k }) {\displaystystyle \p^{k}\mid n}f(p^{k}}}) 는 합 또는 제품 이 n)를 나누는 모든 주요 권한을 초과함을 의미한다 . 예를 들어, n = 24인 경우,
∏ p k ∣ 24 f ( p k ) = f ( 2 ) f ( 3 ) f ( 4 ) f ( 8 ) . {\displaystyle \p^{k}\mid 24}f(p^{k})=f(2)f(3)f(4)f(8)) \ }
Ω(n ), Ω (n ), ν p (n ) – prime power discolation 산술의 기본 정리 는 모든 양의 정수 n 을 소수력의 산물로 고유하게 나타낼 수 있다고 명시하고 있다: n = p 1 a 1 a 1 p k a {\displaystyle n=p_{1}^{ 1}a_{1}}\cdots p_{k}^{ a_ 2 {k }}}}{k1 }}}}}}. < p 는k 프라임이고 a 는j 양의 정수다. (1은 빈 제품에 의해 주어진다.)
한정된 숫자를 제외한 모든 수가 영 지수를 갖는 모든 프라임 위에 이것을 무한의 제품으로 쓰는 것이 종종 편리하다. p-adic 평가 νp (n ) 을 n 을 나누는 prime p 의 최고 힘의 지수로 정의한다. 즉, p 가 p 중 i 하나라면 ν p (n ) = a 이고i , 그렇지 않으면 0이다. 그러면
n = ∏ p p ν p ( n ) . {\displaystyle n=\prod _{p}p^{\nu _{p}(n)} 위 의 관점에서 프라임 오메가 함수 Ω과 Ω은 에 의해 정의된다.
Ω (n ) = k , Ω(n ) = a 1 + a 2 + a + ... + a k . 반복을 피하기 위해 이 글에 열거된 함수에 대해 가능한 공식이 n 과 해당 p i , a i , Ω, Ω 단위로 제시된다.
승수함수 σk (n ), τ(n ), d (n ) – divisor 합계 σk (n ) 은 1과 n 을 포함한 n 의 양분자의 k번째 힘의 합인데 여기서 k 는 복합수다.
n 의 (긍정적) 구분의 합인 σ1 (n )은 보통 σ(n )으로 표시된다.
0에 대한 양의 숫자는 1이므로, ((n ) 은0 n 의 (양)의 디비저의 수입니다. 일반적으로 d (n ) 또는 τ(n ) 로 표시된다(독일 테일러 = 디비저의 경우).
σ k ( n ) = ∏ i = 1 ω ( n ) p i ( a i + 1 ) k − 1 p i k − 1 = ∏ i = 1 ω ( n ) ( 1 + p i k + p i 2 k + ⋯ + p i a i k ) . {\displaystyle \sigma _{k}(n)=\prod _{i=1}^{\omega (n)}{\frac {p_{i}^{(a_{i}+1)k}-1}{p_{i}^{k}-1}}=\prod _{i=1}^{\omega (n)}\left(1+p_{i}^{k}+p_{i}^{2k}+\cdots +p_{i}^{a_{i}k}\right). } 두 번째 제품에서 k = 0 설정
τ ( n ) = d ( n ) = ( 1 + a 1 ) ( 1 + a 2 ) ⋯ ( 1 + a ω ( n ) ) . {\displaystyle \tau(n)=(1+a_{2})\cdots(1+a_{\omega(n)}) } φ(n ) – 오일러 토텐트 함수 오일러 토텐트 함수인 φ(n )은 n 보다 크지 않은 양의 정수의 수입니다.
φ ( n ) = n ∏ p ∣ n ( 1 − 1 p ) = n ( p 1 − 1 p 1 ) ( p 2 − 1 p 2 ) ⋯ ( p ω ( n ) − 1 p ω ( n ) ) . {\displaystyle \varphi (n)=n\prod _{p\mid n}\left(1-{\frac {1}{p}}\right)=n\left({\frac {p_{1}-1}{p_{1}}}\right)\left({\frac {p_{2}-1}{p_{2}}}\right)\cdots \left({\frac {p_{\omega (n)}-1}{p_{\omega (n)}}}\right). } Jk (n ) – Jordan 토티엔트 함수 Jk (n ) 는 조던 토텐트 함수로서 n 과 함께 coprime (k + 1)-tuple을 형성하는 n 보다 작거나 같은 양의 정수의 k-tule 수입니다. 오일러의 토텐셜인 φ(n ) = J1 (n )의 일반화다.
J k ( n ) = n k ∏ p ∣ n ( 1 − 1 p k ) = n k ( p 1 k − 1 p 1 k ) ( p 2 k − 1 p 2 k ) ⋯ ( p ω ( n ) k − 1 p ω ( n ) k ) . {\displaystyle J_{k}(n)=n^{k}\prod _{p\mid n}\left(1-{\frac {1}{p^{k}}}\right)=n^{k}\left({\frac {p_{1}^{k}-1}{p_{1}^{k}}}\right)\left({\frac {p_{2}^{k}-1}{p_{2}^{k}}}\right)\cdots \left({\frac {p_{\omega (n)}^{k}-1}{p_{\omega (n)}^{k}}}\right). } μ(n ) – 뫼비우스 함수 뫼비우스 함수인 μ(n )는 뫼비우스 반전 공식 때문에 중요하다. 아래의 디리클레 컨볼루션 을 참조하십시오.
μ ( n ) = { ( − 1 ) ω ( n ) = ( − 1 ) Ω ( n ) 만일 ω ( n ) = Ω ( n ) 0 만일 ω ( n ) ≠ Ω ( n ) . {\displaystyle \mu(n)={\begin{case}^{\begin}(-1)^{-1)^{\text{n)}\{\ipe{n)=\Oomega(n)\0&{\text{n)}}}\\nega(n)는 (n)이다. \end{case}}} 이는 μ(1) = 1. (Ω(1) = Ω(1) = Ω(1) = 0)을 의미한다.
τ(n ) – Ramanujan tau 함수 Ramanujan tau 함수인 τ(n )은 생성 함수 ID로 정의된다.
∑ n ≥ 1 τ ( n ) q n = q ∏ n ≥ 1 ( 1 − q n ) 24 . {\displaystyle \sum _{n\geq 1}\tau(n)q^{n}=q\prod_{n\geq 1}(1-q^{n})^{24}. } 비록 말하기는 힘들게"n의 산술적 속성"그것"표현하는"[7](τ(n)은(2π)−12번 n번째 푸리에 계수의 q-expansion의 모듈형 판별 기능)[8]그것은 포함된 산술적 기능이기 때문에 곱셈과 발생에 정체성과 관련된 특정 σk(n)과 rk(n)기능(.때문에 se는 또한 모듈형식 의 확장에 있어 계수다.)
c q (n ) – 라마누잔의 합계 cq (n ), 라마누잔의 합은 원시 q뿌리 의 n번째 열강의 합이다.
c q ( n ) = ∑ gcd ( a , q ) = 1 1 ≤ a ≤ q e 2 π i a q n . {\displaystyle c_{q}(n)=\sum _{\stackrel {1\leq a\leq a}{\gcd(a,q)=1}e^{2\pi i{\tfrac {a}{q}}n}. } 복잡한 숫자의 합(대부분의 q 값에 대해 비합리적)으로 정의되더라도 정수다. n 의 고정값의 경우 q :
q 와 r 이 동일시 라면 c q ( n ) c ( ) r ( n ) = c q r ( n ) . {\displaystyle c_{q}(n)c_{r}(n)=c_{ qr}(n)}(n)이다. } ψ (n ) - 데데킨트 psi 함수 모듈 함수 이론에 사용되는 데데킨드 psi 함수 는 공식으로 정의된다.
ψ ( n ) = n ∏ p n ( 1 + 1 p ) . {\displaystyle \cHB(n)=n\prod _{pn}\왼쪽(1+{\frac{1}{p}}\오른쪽). }
완전한 승법 함수 λ(n ) – Louville 함수 λ (n ), Louville 함수는 다음과 같이 정의된다.
λ ( n ) = ( − 1 ) Ω ( n ) . {\displaystyle \lambda(n)=(-1)^{\Oomega(n)}} χ (n ) – 문자 모든 디리클레 문자 χ (n ) 은 완전히 승법이다. 두 문자는 다음과 같은 특별한 의미를 갖는다.
주 문자(mod n ) 는 χ 0 (a ) (또는 χ 1 )로 표시된다. 로 정의된다.
χ 0 ( a ) = { 1 만일 gcd ( a , n ) = 1 , 0 만일 gcd ( a , n ) ≠ 1. {\displaystyle \chi _{0}(a)={\present{case}1&{\cd(a,n)=1,\\0&{\text{}}}}}}}\gcd(a,n)1.neq.end{case}}}}}}} 2차 문자(mod n ) 는 Jacobi 기호 로 홀수 n (짝수 n 에 대해 정의되지 않음):
( a n ) = ( a p 1 ) a 1 ( a p 2 ) a 2 ⋯ ( a p ω ( n ) ) a ω ( n ) . {\displaystyle {\bigg (}{\frac {a}{n}{n}}{\Bigg )}=\왼쪽({\frac {a}{p_}}}\오른쪽) ^{a_{1}}\왼쪽 사진\frac {a}{p_{2}}\오른쪽) ^{a_{2}}\cdots \leftleft\frac {a}{p_{\omega(n)}}\오른쪽) ^{a_{\omega(n)}}. } 이 공식(p )에서 {\displaystyle({\tfrac {a}{p}}) 은 범례 기호 로, 모든 정수 a 와 모든 홀수 p 에 대해 정의된다.
( a p ) = { 0 만일 a ≡ 0 ( 모드의 p ) , + 1 만일 a ≢ 0 ( 모드의 p ) 그리고 일부 정수의 경우 x , a ≡ x 2 ( 모드의 p ) − 1 그런 것이 없다면 x . {\displaystyle \left({\frac {a}{p}}\right)={\begin{cases}\;\;\,0&{\text{if }}a\equiv 0{\pmod {p}},\\+1&{\text{if }}a\not \equiv 0{\pmod {p}}{\text{ and for some integer }}x,\;a\equiv x^{2}{\pmod {p}}\\-1&{\text{if there is no such }}x. \end{case}}} 빈 제품에 대한 일반적인 관례에 따라 (1 ) = 1. {\displaystyle \left({\frac {a}{1 }\오른쪽)= 1 . }
가법함수 Ω (n ) – 구별되는 소수점 위에서 n 을 나누는 구별되는 프리임의 수로 정의한 Ω(n )은 첨가물이다(Prime obama 함수 참조).
완전첨가함수 Ω(n ) – 소수점 위에 정의한 Ω ( n)은 n 의 primary factors의 숫자로, 완전히 첨가된다(Prime omega 함수 참조).
고정 소수 p 의 경우, 위에서 p 나누기 n 의 가장 큰 힘의 지수로 정의한 ν p (n )은 완전히 첨가된다.
승법도 가법도 아니다. π (x ), π(x ), θ (x ), ψ (x ) – prime-counting 함수 (산술함수가 아닌) 이러한 중요한 함수들은 비음수 실론적 논거에 대해 정의되며, 소수 정리 의 다양한 문장과 증명에 사용된다. 그것들은 곱셈도 첨가도 아닌 산술 함수의 합계 함수(아래 주 절 참조)이다.
원시 함수인 counting(x ) 는 x 를 초과하지 않는 소수 수입니다. 소수 특성 함수 의 합계함수다.
π ( x ) = ∑ p ≤ x 1 {\displaystyle \pi(x)=\sum _{p\leq x}1} 관련 함수는 무게가 1인 주요 파워를 소수, 제곱은 1/2, 큐브는 1/3로 계산한다. 일부 소수 정수의 k번째 검정력인 정수의 경우 1/k 값을, 다른 정수에서는 0 값을 취하는 산술함수의 합계함수다.
Π ( x ) = ∑ p k ≤ x 1 k . {\displaystyle \Pi(x)=\sum _{p^{k}\leq x}{\frac {1}{k}}. } 체비셰프 함수인 θ (x ) 와 ψ (x )는 x 를 초과하지 않는 소수점의 자연 로그의 합으로 정의된다.
ϑ ( x ) = ∑ p ≤ x 통나무를 하다 p , {\displaystyle \vartheta (x)=\sum _{p\leq x}\log p,} ψ ( x ) = ∑ p k ≤ x 통나무를 하다 p . {\displaystyle \cHB=\sum _{p^{k}\leq x}\log p.} 체비셰프 함수 ψ (x )는 바로 아래의 폰 망골트 함수의 합계함수다.
λ(n ) – 폰 망골트 함수 mang(n ), 폰 망골트 함수인 argument(n)은 n 인수 가 primary p 가k 아닌 한 0이며, 이 경우 prime p의 자연 로그가 된다.
Λ ( n ) = { 통나무를 하다 p 만일 n = 2 , 3 , 4 , 5 , 7 , 8 , 9 , 11 , 13 , 16 , … = p k 주요 권력이다. 0 만일 n = 1 , 6 , 10 , 12 , 14 , 15 , 18 , 20 , 21 , … 주요 강국이 아니다. . {\displaystyle \Lambda (n)={\begin{cases}\log p&{\text{if }}n=2,3,4,5,7,8,9,11,13,16,\ldots =p^{k}{\text{ is a prime power}}\\0&{\text{if }}n=1,6,10,12,14,15,18,20,21,\dots \;\;\;\;{\text{ is not a prime power}}. \end{case}}} p (n ) – 파티션 함수 파티션 함수인 p( n )는 n을 양의 정수의 합으로 나타내는 방법의 수입니다. 여기서 다른 순서로 같은 합계를 가진 두 개의 표현은 서로 다른 것으로 계산되지 않는다.
p ( n ) = { ( a 1 , a 2 , … a k ) : 0 < a 1 ≤ a 2 ≤ ⋯ ≤ a k ∧ n = a 1 + a 2 + ⋯ + a k } . {\displaystyle p(n)= \left\{1}{1},a_{2},\req a_{2}\leq \cdots \leq a_{k}\land \n=a_{1}+a_{2}+}+\cdots +a_{k}\}.}.}.}. λ(n ) – 카마이클 함수 카마이클 함수인 λ (n )은 모든 복사 시간에 대해 λ( n ) ≡ 1 (mod n ) ≡ 1 (mod n ){\ displaystyle a^{\lambda (n)}\equiv 1{\pmod{n}}}} 만큼 양수가 가장 작다. 동등하게, 정수 modulo n 의 승수 그룹 의 원소 순서에서 가장 덜 일반적인 배수 다.
홀수 prime의 힘과 2와 4의 경우 , ((n )은 n의 오일러 토텐트 함수와 같고, 2가 4보다 크면 n의 오일러 토텐트 함수의 1/2과 같다.
λ ( n ) = { ϕ ( n ) 만일 n = 2 , 3 , 4 , 5 , 7 , 9 , 11 , 13 , 17 , 19 , 23 , 25 , 27 , … 1 2 ϕ ( n ) 만일 n = 8 , 16 , 32 , 64 , … {\displaystyle \lambda (n)={\begin{cases}\;\;\phi (n)&{\text{if }}n=2,3,4,5,7,9,11,13,17,19,23,25,27,\dots \\{\tfrac {1}{2}}\phi (n)&{\text{if }}n=8,16,32,64,\dots \end{cases}}} 그리고 일반 n의 경우, n 의 각 주요 동력계수 λ의 최소 공통 배수량이다.
λ ( p 1 a 1 p 2 a 2 … p ω ( n ) a ω ( n ) ) = lcm [ λ ( p 1 a 1 ) , λ ( p 2 a 2 ) , … , λ ( p ω ( n ) a ω ( n ) ) ] . {\displaystyle \lambda (p_{1}^{a_{1}}p_{2}^{a_{2}}\dots p_{\omega (n)}^{a_{\omega (n)}})=\operatorname {lcm} [\lambda (p_{1}^{a_{1}}),\;\lambda (p_{2}^{a_{2}}),\dots ,\lambda (p_{\omega (n)}^{a_{\omega (n)}})]. } h (n ) – 클래스 번호 class number 함수인 h(n )는 차별 n 을 가진 이성들의 대수적 확장의 이상적인 클래스 그룹 의 순서다. 일반적으로 같은 판별을 가진 연장이 많기 때문에 표기법이 모호하다. 고전적인 예는 2차 영역 과 사이클로토믹 영역 을 참조하십시오.
r k (n ) – k 제곱합 r k (n ) 은 n 을 k 제곱의 합으로 나타낼 수 있는 방법의 수로서, 여기서 합계 순서나 제곱근의 부호에서만 다른 표현을 다른 것으로 계산한다.
r k ( n ) = { ( a 1 , a 2 , … , a k ) : n = a 1 2 + a 2 2 + ⋯ + a k 2 } {\displaystyle r_{k}(n)= \{{(a_{1},a_{2},\reason,a_{k}):n=a_{1}^{2}+a_{2 }^{2}+\cdots +a_{k}^{2}\} } D (n ) – 산술 파생 모델 파생상품에 대해 Hubiside 표기법 을 사용하는 것 은 D(n ) 는 다음과 같은 함수다.
D ( n ) = 1 {\displaystyle D(n)=1}( n prime인 경우 ) D ( m n ) = m D ( n ) + D ( m ) n {\displaystyle D(mn)=mD(n)+D(m)n}( 제품 규칙 )
합계함수 산술 함수 a (n )를 지정하면 합계 함수 A (x )는 다음과 같이 정의된다.
A ( x ) := ∑ n ≤ x a ( n ) . {\displaystyle A(x): =\sum _{n\leq x}a(n). } A 는 실제 변수의 함수로 볼 수 있다. 양의 정수 m 이 주어진 경우, A 는 열린 간격 m < x < m + 1을 따라 일정하며, a (m ) ≠ 0이 되는 각 정수에 점프 불연속성 을 가진다.
그러한 기능은 종종 직렬과 통합으로 표현되기 때문에, 포인트 융합을 달성하기 위해 불연속부의 값을 왼쪽과 오른쪽 값의 평균으로 정의하는 것이 보통이다.
A 0 ( m ) := 1 2 ( ∑ n < m a ( n ) + ∑ n ≤ m a ( n ) ) = A ( m ) − 1 2 a ( m ) . {\displaystyle A_{0}(m): ={\frac {1}{1}:{2}}\왼쪽(\sum _{n}a(n)+\sum _{n\leq m}a(n)\right)=A(m)-{\frac {1}{1}2}}a(m). } 산술 함수의 개별 값은 위의 대부분의 예와 같이 크게 변동할 수 있다. 합계 함수는 이러한 변동을 "매끄럽게" 제거한다. 경우에 따라 large x 의 합계함수에 대한 점근거동 을 발견할 수 있다.
이러한 현상의[9] 고전적인 예는 d(n )의 합계 함수 , n :의 구분자 수에 의해 주어진다.
im inf n → ∞ d ( n ) = 2 {\displaystyle \liminf _{n\to \infty }d(n)=2} 임섭 n → ∞ 통나무를 하다 d ( n ) 통나무를 하다 통나무를 하다 n 통나무를 하다 n = 통나무를 하다 2 {\displaystyle \limsup _{n\to \inflt }{\frac {\log d(n)\log \log n}{\log n}=\log 2} 임이 있는 n → ∞ d ( 1 ) + d ( 2 ) + ⋯ + d ( n ) 통나무를 하다 ( 1 ) + 통나무를 하다 ( 2 ) + ⋯ + 통나무를 하다 ( n ) = 1. {\displaystyle \lim_{n\to \inflit }{\frac {d(1)+d(2)+\cdots +d(n)}{\log(1)+\log(2)+\cdots +\log(n)}=1.} 산술 함수 의 평균 순서 는 몇 가지 단순하거나 더 잘 이해된 함수로, 점증적으로 동일한 합계 함수를 가지며, 따라서 "평균적으로" 동일한 값을 취한다. 우리는 g가 평균 f 의 순서 라고 말한다.
∑ n ≤ x f ( n ) ∼ ∑ n ≤ x g ( n ) {\displaystyle \sum _{n\leq x}f(n)\sim \sum _{n\leq x}g(n)} x 가 무한함을 추구하는 경향이 있기 때문에. 위의 예는 d (n )가 평균 주문 로그(n )를 가지고 있음을 보여준다.[10]
디리클레 콘볼루션 산술 함수 a (n )가 주어진 경우, 복합 s 의 경우 a F(s )가 해당 Diriclet 시리즈 ( 수렴 되는 위치)에 의해 정의된 함수가 되도록 한다.[11]
F a ( s ) := ∑ n = 1 ∞ a ( n ) n s . {\displaystyle F_{a}s: =\sum _{n=1}^{\inflt }{\frac {a(n)}{n^{s}}}. } F 를a a(n )의 생성함수라고 한다 . 모든 n 에 대해 상수 함수 a (n ) = 1에 해당하는 그러한 시리즈 중 가장 단순한 것은 ς (s ) 리만 제타 함수 다.
뫼비우스 함수의 생성 함수는 제타 함수의 역함수다.
ζ ( s ) ∑ n = 1 ∞ μ ( n ) n s = 1 , R s > 0. {\displaystyle \zeta(s)\,\sum _{n=1}^{\frac {\mu(n)}{n^{n^}}=1,\;\;{\mathfrak {R}\,s>0. } 두 개의 산술 함수 a 와 b 와 각각의 생성 함수 F 와a F 를b 고려한다. 제품 F a (s )F 는b 다음과 같이 계산할 수 있다.
F a ( s ) F b ( s ) = ( ∑ m = 1 ∞ a ( m ) m s ) ( ∑ n = 1 ∞ b ( n ) n s ) . {\displaystyle F_{a}(s) F_{b}=\좌(\sum _{m=1}^{\inflat }{m^{s}}\{n(m)}{m^{s}\우)\좌(\sum _{n=1}^{n^{n^{n^}}\right). } c (n )가 정의되어 있는 경우 다음과 같은 간단한 연습이다.
c ( n ) := ∑ i j = n a ( i ) b ( j ) = ∑ i ∣ n a ( i ) b ( n i ) , {\displaystyle c(n): =\sum _{ij=n(i)b(j)=\sum _{i\mid n}a(i)b\left({\frac{n}}\right),} 그때
F c ( s ) = F a ( s ) F b ( s ) . {\displaystyle F_{c}s= F_{a}(s) F_{b}(s). } 이 함수 c 는 a 와 b 의 디리클레 컨볼루션 이라고 불리며, ∗ b {\displaystyle a*b} 로 표시된다.
특히 중요한 경우는 생성함수에 제타함수를 곱하는 것에 해당하는 상수함수 a (n ) = 모든 n 에 대해 1을 갖는 경련이다.
g ( n ) = ∑ d ∣ n f ( d ) . {\displaystyle g(n)=\sum _{d\mid n}f(d). } 제타 함수의 역에 곱하면 뫼비우스 반전 공식은 다음과 같다.
f ( n ) = ∑ d ∣ n μ ( n d ) g ( d ) . {\displaystyle f(n)=\sum _{d\mid n}\mu \left({\frac {n}{d}\right)g(d). } f 가 승수라면 g 도 승수다. f 가 완전히 승수인 경우 g 는 승수지만 완전히 승수가 될 수도 있고 아닐 수도 있다.
기능 간의 관계 산술 함수와 분석 함수를 서로 연결하고 특히 힘, 뿌리, 지수 및 로그 함수와 연결하는 공식은 매우 많다. 페이지 구분자 합계 ID 는 산술 함수와 관련된 ID의 더 일반화되고 관련 있는 예들을 많이 포함하고 있다.
여기 몇 가지 예가 있다.
디리클레 수녀원 ∑δ∣ nμ(δ))∑δ∣ nλ(nδ)μ(δ)){1만약 nx10만약 n≠ 1{\displaystyle \sum_{\delta\mid n}\mu(\delta)=\sum _{\mid n\delta}\lambda \left({\frac{n}{\delta}}\right)\mu(\delta)={\begin{경우}1&,{\text{만약}}n=1\\0&,{\text{만약}}n\neq 1\end{경우}}}이 λ은 Liouvil.르 기능을 [12] 발휘하다 ∑ δ ∣ n φ ( δ ) = n . \displaystyle \sum _{\mid n}\varphi (\displaysty )=n. } [13] φ ( n ) = ∑ δ ∣ n μ ( n δ ) δ = n ∑ δ ∣ n μ ( δ ) δ . {\displaystyle \varphi (n)=\sum _{\delta \mid n}\mu \left({\frac {n}{\delta }}\right)\delta =n\sum _{\delta \mid n}{\frac {\mu (\delta )}{\delta }}.} Möbius inversion ∑ d ∣ n J k ( d ) = n k . {\displaystyle \sum _{d\mid n}J_{k}(d)=n^{k}. } [14] J k ( n ) = ∑ δ ∣ n μ ( n δ ) δ k = n k ∑ δ ∣ n μ ( δ ) δ k . {\displaystyle J_{k}(n)=\sum _{\delta \mid n}\mu \left({\frac {n}{\delta }}\right)\delta ^{k}=n^{k}\sum _{\delta \mid n}{\frac {\mu (\delta )}{\delta ^{k}}}.} Möbius inversion ∑ δ ∣ n δ s J r ( δ ) J s ( n δ ) = J r + s ( n ) {\deltayle \sum _{\delta \mid n}\delta ^{s}J_{r}(\delta )J_{s}\left({\frac {n}{\delta }}\오른쪽)= J_{r+s}(n)} [15] ∑ δ ∣ n φ ( δ ) d ( n δ ) = σ ( n ) . {\displaystyle \sum _{\mid \n}\varphi (\frac )d\left \frac {n}{\floss }}}\ma(n)=\ma(n). } [16] [17] ∑ δ ∣ n μ ( δ ) = 2 ω ( n ) . \displaystyle \sum _{\displaystyle \mid n} \mu(\mid n) =2^{\omega(n)}} [18] μ ( n ) = Δ Δ n μ (n Δ ) 2Ω ( Δ ) . {\displaystyle \mu(n) =\sum _{\delta \mid n}\ mid n}\mu \left({\delta }}}\rif )2^{\omega(\delta }}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} Möbius 반전. ∑ δ ∣ n 2 ω ( δ ) = d ( n 2 ) . {\displaystyle \sum _{\mid \n2}^{\omega(\mid )}=d(n^{2}). } 2Ω( n ) = Δ Δ n μ ( n Δ ) d (Δ 2 ) . {\displaystyle 2^{\omega(n)}=\sum _{\mid \mid n}\mid \frac{n}}}}}}}}{\mid \frac }d(\md ^{n2}). } 뫼비우스 반전 ∑ δ ∣ n d ( δ 2 ) = d 2 ( n ) . {\displaystyle \sum _{\mid n}d(\mid ^{2}=d^{2})=d^{2}(n). } d ( n 2 ) = Δ Δ n μ (n Δ ) d 2 ( Δ ) . {\displaystyle d(n^{2})=\sum _{\mid n}\ mid n}\mu \lefrac {n}{\ n}}{\mid }}}}}}{\frac }d^{2}(\cd ^(\compaterg). } 뫼비우스 반전 ∑ δ ∣ n d ( n δ ) 2 ω ( δ ) = d 2 ( n ) . {\displaystyle \sum _{\mid \d\left\frac {n}{\n}{\n1}{\migration }}{\omega(\migration )}=d^{2}(n). } Δ Δ n Δ (Δ ) = n 이 제곱이 아닌 경우 제곱 0 이면 { 1 {\displaystyle \sum _{\mid n}\lambda(\cHB )={\n1}\case}&1{\text{}}}}}}}}}}}}}{}n{\&0{\text{}}}}}}}}}}}}}}}}이 정사각형이 아닌 경우 텍스트. }}}\end{case}} 여기서 λ은 류빌 함수 다. ∑ δ ∣ n Λ ( δ ) = 통나무를 하다 n . {\displaystyle \sum _{\delta \mid n}\Lambda(\delta )=\log n.} [19] λ (n ) = Δ Δ μs (nΔ ) 로그 μs (nΔ ) . {\displaystyle \Lambda (n )=\sum _ {\delta \mid n}\mu \left({\frac {n }{\delta }}}\ log(\delta ). } 뫼비우스 반전 제곱합 모든 k ≥ 4 , r k ( n ) > 0. {\displaystyle k\geq 4,\;\;\;r_{k}(n)0.}( Lagrange의 4제곱 정리 ).
r 2 ( n ) = 4 ∑ d ∣ n ( − 4 d ) , {\displaystyle r_{2}(n)=4\sum _{d\mid n}\lefts\frac {-4}{d}}\right),} [20] 크론커 기호 가 값을 갖는 곳
( − 4 n ) = { + 1 만일 n ≡ 1 ( 모드의 4 ) − 1 만일 n ≡ 3 ( 모드의 4 ) 0 만일 n 짝수다 . {\displaystyle \left({\frac{-4}{n}\오른쪽)={\n\equiv 1{\pmod{4}\\-1&{\text{}}}}}{n\n\equiv 3{\pmod{4}\}\;\;0&{ntext{n\reas}}}. \\end{case}} 아래 클래스 번호 섹션에는 r에 대한3 공식이 있다.
r 4 ( n ) = 8 ∑ 4 ∤ d d ∣ n d = 8 ( 2 + ( − 1 ) n ) ∑ 2 ∤ d d ∣ n d = { 8 σ ( n ) 만일 n 이상하다 24 σ ( n 2 ν ) 만일 n 짝수다 , {\displaystyle r_{4}(n)=8\sum _{\stackrel {d\mid n}{4\,\nmid \,d}}d=8(2+(-1)^{n})\sum _{\stackrel {d\mid n}{2\,\nmid \,d}}d={\begin{cases}8\sigma (n)&{\text{if }}n{\text{ is odd }}\\24\sigma \left({\frac {n}{2^{\nu }}}\right)&{\text{if }}n{\text{ is even }}\end{cases}},} 여기서 ν = ν 2 (n ). [21] [22] [23]
r 6 ( n ) = 16 ∑ d ∣ n χ ( n d ) d 2 − 4 ∑ d ∣ n χ ( d ) d 2 , {\dapplaystyle r_{6}(n)=16\sum _{d\mid n}\chi \left\\frac {n}}\frac {n}\{d}\sum _{d\mid n}\chi(d)^{2},} 여기서 χ( n ) = ( - 4n ) . {\displaystyle \chi(n)=\left({\frac {-4}{n}}\오른쪽). } [24]
함수 σ k * (n ) 을 다음과[25] 같이 정의한다.
σ k ∗ ( n ) = ( − 1 ) n ∑ d ∣ n ( − 1 ) d d k = { ∑ d ∣ n d k = σ k ( n ) 만일 n 이상하다 ∑ 2 ∣ d d ∣ n d k − ∑ 2 ∤ d d ∣ n d k 만일 n 짝수다 . {\displaystyle \sigma _{k}^{*}(n)=(-1)^{n}\sum _{d\mid n}(-1)^{d}d^{k}={\begin{cases}\sum _{d\mid n}d^{k}=\sigma _{k}(n)&{\text{if }}n{\text{ is odd }}\\\sum _{\stackrel {d\mid n}{2\,\mid \,d}}d^{k}-\sum _{\stackrel {d\mid n}{2\,\nmid \,d}}d^{k}&{\text{if }}n{\text{ is even}}. \end{case}}} 즉, n 이k * 홀수인 경우 n(n )은 n 의 분점인 k번째 힘 k , 즉 k(n )의 합이고, n 이 짝수인 경우 n의 분점인 k번째 힘에서 n 의 홀수 분점인 k번째 힘의 합을 뺀 것이다.
r 8 ( n ) = 16 σ 3 ∗ ( n ) . {\displaystyle r_{8}(n)=16\sigma _{3}^{*}(n). } [24] [26] 라마누잔의 τ (x ) = x 가 정수가 아닌 경우 0이라는 관례를 채택한다.
r 24 ( n ) = 16 691 σ 11 ∗ ( n ) + 128 691 { ( − 1 ) n − 1 259 τ ( n ) − 512 τ ( n 2 ) } {\displaystyle r_{24}(n)={\frac {16}{691}}\probma _{11}^{11}^{n)+{\frac{691}}}}{691}}}}{691}}\좌측\tau{n-1}259\tau \n}{2}}\우측\}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}우측근\우측근 [27] 점괘금경련 여기서 "콘볼루션"은 "Dirichlet convolution"을 의미하는 것이 아니라, 대신 두 개의 전력 시리즈의 생산물 계수에 대한 공식을 가리킨다.
( ∑ n = 0 ∞ a n x n ) ( ∑ n = 0 ∞ b n x n ) = ∑ i = 0 ∞ ∑ j = 0 ∞ a i b j x i + j = ∑ n = 0 ∞ ( ∑ i = 0 n a i b n − i ) x n = ∑ n = 0 ∞ c n x n . {\displaystyle \left(\sum _{n=0}^{\infty }a_{n}x^{n}\right)\left(\sum _{n=0}^{\infty }b_{n}x^{n}\right)=\sum _{i=0}^{\infty }\sum _{j=0}^{\infty }a_{i}b_{j}x^{i+j}=\sum _{n=0}^{\infty }\left(\sum _{i=0}^{n}a_{i}b_{n-i}\right)x^{n}=\sum _{n=0}^{\infty }c_{n}x^{n}. } c n = c i = 0 n a i b n - i {\ displaystyle c_{n}=\sum _{i=0}^{n}a_{i}b_{n-i}}} 시퀀스 a 와n b 의n Cauchy 곱 이라고 한다 . 이러한 공식은 분석적으로(아이젠슈타인 시리즈 참조) 또는 기본적인 방법으로 증명될 수 있다.[28]
σ 3 ( n ) = 1 5 { 6 n σ 1 ( n ) − σ 1 ( n ) + 12 ∑ 0 < k < n σ 1 ( k ) σ 1 ( n − k ) } . {\displaystyle \n-k)={3}(n)={\frac {1}{5}\왼쪽\{6n\ma_{1}-\probma _{1}(n)+12\sum _{0<k>\n(k)\{1}(n-k)\rigma\rigma\rigma. } [29] σ 5 ( n ) = 1 21 { 10 ( 3 n − 1 ) σ 3 ( n ) + σ 1 ( n ) + 240 ∑ 0 < k < n σ 1 ( k ) σ 3 ( n − k ) } . {\displaystyle \cHB_{5}(n)={\frac {1}{1}{1}{21}\좌측\{10(3n-1)\n-ma_{3}+240\sum_{0(n)+240\sum _{0}(k)\{1(n-k)\rigma\rigma. } [30] σ 7 ( n ) = 1 20 { 21 ( 2 n − 1 ) σ 5 ( n ) − σ 1 ( n ) + 504 ∑ 0 < k < n σ 1 ( k ) σ 5 ( n − k ) } = σ 3 ( n ) + 120 ∑ 0 < k < n σ 3 ( k ) σ 3 ( n − k ) . {\displaystyle {\begin{aligned}\sigma _{7}(n)&={\frac {1}{20}}\left\{21(2n-1)\sigma _{5}(n)-\sigma _{1}(n)+504\sum _{0<k<n}\sigma _{1}(k)\sigma _{5}(n-k)\right\}\\&=\sigma _{3}(n)+120\sum _{0<k<n}\sigma _{3}(k)\sigma _{3}(n-k). \end{정렬}}} [30] [31] σ 9 ( n ) = 1 11 { 10 ( 3 n − 2 ) σ 7 ( n ) + σ 1 ( n ) + 480 ∑ 0 < k < n σ 1 ( k ) σ 7 ( n − k ) } = 1 11 { 21 σ 5 ( n ) − 10 σ 3 ( n ) + 5040 ∑ 0 < k < n σ 3 ( k ) σ 5 ( n − k ) } . {\displaystyle {\begin{aligned}\sigma _{9}(n)&={\frac {1}{11}}\left\{10(3n-2)\sigma _{7}(n)+\sigma _{1}(n)+480\sum _{0<k<n}\sigma _{1}(k)\sigma _{7}(n-k)\right\}\\&={\frac {1}{11}}\left\{21\sigma _{5}(n)-10\sigma _{3}(n)+5040\sum _{0<k<n}\sigma _{3}(k)\sigma _{5}(n-k)\right\}. \end{정렬}}} [29] [32] τ ( n ) = 65 756 σ 11 ( n ) + 691 756 σ 5 ( n ) − 691 3 ∑ 0 < k < n σ 5 ( k ) σ 5 ( n − k ) , {\displaystyle \tau (n)={\frac {65}{756}}\sigma _{11}(n)+{\frac {691}{756}}\sigma _{5}(n)-{\frac {691}{3}}\sum _{0<k<n}\sigma _{5}(k)\sigma _{5}(n-k),} where τ (n ) is Ramanujan's function. [33] [34] σ k (n ) (자연수 k 의 경우)와 τ (n )은 정수이므로, 위의 공식은 함수에 대한 합치를[35] 입증하는 데 사용할 수 있다. 몇 가지 예는 Ramanujan tau 함수 를 참조하십시오.
p (0) = 1 을 설정하여 파티션 함수의 도메인을 확장한다.
p ( n ) = 1n ∑ 1 k ≤ n σ ( k ) p ( n - k ) . {\displaystyle p(n)={\frac {1}{n}\sum _{1\leq k\leq n}\lp(n-k). } 이 반복은[36] p (n ) 계산에 사용할 수 있다. 관련 클래스 번호 Peter Gustav Lejeun Dirichlet 은 2차 숫자 필드 의 클래스 번호 h 를 자코비 기호와 연관시키는 공식을 발견했다.[37]
정수 D 는 2차수 필드의 판별 인 경우 기본 판별 이라고 한다. 이는 D ≠ 1과 a) D 가 사각형 이고 D ≡ 1 (모드 4) 또는 b) D ≡ 0 (모드 4) D/4가 사각형 이고 D/4 ≡ 2 또는 3 (모드 4)에 해당한다.[38]
Kronecker 기호 를 정의하여 "거부자"의 짝수 숫자를 받아들이도록 Jacobi 기호를 확장하십시오.
( a 2 ) = { 0 만일 a 짝수다 ( − 1 ) a 2 − 1 8 만일 a 이상하다 {\displaystyle \left({\frac{a}{2}}\\오른쪽)={\preas{case}\\;\\\\,0&#{\text{}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}{}텍스트{}}}}}}}}}}}}}}}}}이({{{{{}}이(이상인 경우.텍스트라. }}}\end{case}} 그렇다면 D < -4가 근본적인 차별이라면[39] [40]
h ( D ) = 1 D ∑ r = 1 D r ( D r ) = 1 2 − ( D 2 ) ∑ r = 1 D / 2 ( D r ) . {\displaystyle {\begin}h(D)&={\frac {1}{{D}\sum _{r=1}^{{r}{D}}\오른쪽)\ \&={\frac {1}{2-\좌({\tfrac {D}{2}}\우)}}\sum _{r=1}^{r=1}{d}\좌({\frac {D}{r}}\우)}\우. \end{정렬}}} r 과3 h 와 관련된 공식도 있다. 다시 D 를 근본적 인 차별, D < -4가 되게 하라. 그러면[41]
r 3 ( D ) = 12 ( 1 − ( D 2 ) ) h ( D ) . {\displaystyle r_{3}(D )=12\왼쪽({\frac {D}{2}}\오른쪽)\오른쪽)h(D). } 관련 프라임카운트 Let Hn = 1 + 2 + 1 + 3 + 1 + 1 n {\displaystyle H_{n}=1 +{\frac{1 }{1}{1}:{1}:{1}:{2}}+{\frac{1}}}+{3}+\cdots +{\frac {1}{n}}}}}}}}}} 을 n번째 고조파 번호 가 되도록 한다 . 그러면
σ ( n ) ≤ H n + e H n 로그 H n {\ displaystyle \sigma (n)\leq H_{n}+e^{ H_{n}}\log H_{n}} 는 리만 가설이 참인 경우 에만 모든 자연수 n 에 대해 참이다 . [42] 리만 가설은 또한 모든 n > 5040에 대해, 라는 문구와 동등하다.
σ ( n )< e γ n log log n {\displaystyle \sigma (n)<e^{\gamma }n\log n} (여기서 γ은 오일러-마스체로니 상수) 이것이 로빈의 정리 다. ∑ p ν p ( n ) = Ω ( n ) . \displaystyle \sum _{p}\nu _{p}(n)=\오메가(n) } ψ ( x ) = ∑ n ≤ x Λ ( n ) . {\displaystyle \psi(x)=\sum _{n\leq x}\Lambda(n)}}} [43] Π ( x ) = ∑ n ≤ x Λ ( n ) 통나무를 하다 n . {\displaystyle \Pi(x)=\sum _{n\leq x}{\frac {\lambda(n)}{\logn}}. } [44] e θ ( x ) = ∏ p ≤ x p . {\displaystyle e^{\theta (x)}=\prod _{p\leq x}p. } [45] e ψ ( x ) = lcm [ 1 2 … ⌊ x ⌋ ] . {\displaystyle e^{\cHB(x)}=\lcm}[1,2,\cHB,\lfloor x\cHBOR ]}}} [46] 메논의 정체성 1965년 P Kesava Menon 은 증명했다[47] .
∑ gcd ( k n ) = 1 1 ≤ k ≤ n gcd ( k − 1 n ) = φ ( n ) d ( n ) . {\displaystyle \sum _{\stackrel {1\leq k\leq n}{\\gcd(k,n)=1}\gcd(k-1,n)=\varphi(n)d(n)}}}} 이것은 다수의 수학자들에 의해 일반화되었다. 예를 들어,
B[48] . 수리
∑ gcd ( k 1 n ) = 1 1 ≤ k 1 k 2 … k s ≤ n gcd ( k 1 − 1 k 2 … k s n ) = φ ( n ) σ s − 1 ( n ) . {\displaystyle \sum _{\stackrel {1\leq k_{1},k_{2},\dots ,k_{s}\leq n}{\gcd(k_{1},n)=1}}\gcd(k_{1}-1,k_{2},\dots ,k_{s},n)=\varphi (n)\sigma _{s-1}(n). } N. 라오[49]
∑ gcd ( k 1 k 2 … k s n ) = 1 1 ≤ k 1 k 2 … k s ≤ n gcd ( k 1 − a 1 k 2 − a 2 … k s − a s n ) s = J s ( n ) d ( n ) {\displaystyle \sum _{\stackrel {1\leq k_{1},k_{2},\dots ,k_{s}\leq n}{\gcd(k_{1},k_{2},\dots ,k_{s},n)=1}}\gcd(k_{1}-a_{1},k_{2}-a_{2},\dots ,k_{s}-a_{s},n)^{s}=J_{s}(n)d(n) ,} 여기서 a 1 , a 2 , a, a 는s 정수, gcd(a 1 , a 2 , a, ..., a s , n ) = 1이다.
라슬로 페제스 토스 [50]
∑ gcd ( k m ) = 1 1 ≤ k ≤ m gcd ( k 2 − 1 m 1 ) gcd ( k 2 − 1 m 2 ) = φ ( n ) ∑ d 2 ∣ m 2 d 1 ∣ m 1 φ ( gcd ( d 1 d 2 ) ) 2 ω ( lcm ( d 1 d 2 ) ) {\displaystyle \sum _{\stackrel {1\leq k\leq m}{\gcd(k,m)=1}}\gcd(k^{2}-1,m_{1})\gcd(k^{2}-1,m_{2})=\varphi (n)\ sum _{\stackrel{d_{1}\mid m_{1}}{d_{2}}\mid m_{2}}:\varphi (\gcd(d_{1},d_{2})2^{\monesname {lcm}(d_{1},d_{2})}}}}}}}}}}}}} 여기서 m 과1 m 은2 홀수, m = lcm(m 1 , m)이다2 .
사실 f 가 산술 함수라면[51] [52]
∑ gcd ( k n ) = 1 1 ≤ k ≤ n f ( gcd ( k − 1 n ) ) = φ ( n ) ∑ d ∣ n ( μ ∗ f ) ( d ) φ ( d ) {\displaystyle \sum _{\stackrel {1\leq k\leq n}{\gcd(k,n)=1}f(\gcd(k-1,n)) varphi (d)}{d\barphi (d)},} 여기서 *는 Dirichlet convolution을 의미한다.
m 과 n 은 구별하고, 이상하고, 긍정적이게 하라. 그러면 자코비 상징은 이차적 상호주의 법칙을 만족시킨다.
( m n ) ( n m ) = ( − 1 ) ( m − 1 ) ( n − 1 ) / 4 . {\displaystyle \left({\frac {n}\{n}\오른쪽)\lefts\frac\frac{n}}}=(-1)^{(m-1)(n-1)/4}}}} D (n )를 산술적으로 파생시키자. 그러면 로그파생물이
D ( n ) n = ∑ p 전성기의 p ∣ n v p ( n ) p {\displaystyle {\frac {D(n)}{n}}=\sum _{\stackrel {p\mid n}{p{p{\text{prim}}}}{p}}}}}}} [53] λ (n )을 리우빌의 기능이 되게 하라. 그러면
λ ( n ) μ ( n ) = λ ( n ) μ = μ ( n ) , {\displaystyle \lambda(n) \mu(n)=\mu(n) =\mu(n ), }, λ ( n ) μ ( n ) = μ ( n ) = μ 2 ( n ) . \displaystyle \lambda(n)\mu(n)=\mu(n) =\mu ^{2}(n) } ich(n )을 카마이클의 기능이 되게 하라. 그러면
λ ( n ) ∣ ( n ) . {\displaystyle \lambda (n)\mid \phi (n). } 더 나아가서 λ ( n ) = ϕ ( n ) 만약의 경우에 한해서만 n = { 1 , 2 , 4 ; 3 , 5 , 7 , 9 , 11 , … (즉, p k 어디에 p 이상 소수) ; 6 , 10 , 14 , 18 , … (즉, 2 p k 어디에 p 이상 소수) . {\displaystyle \lambda(n)=\phi(n){\text{{}}{{\n={\case}1,2,4;\3,5,7,9,11,\ldots{\text{{}, 여기서 }p^{\text는 홀수 prime)인 경우 }}};\\6,10,14,18,\ldots {\text{{, 즉 }2p^{k}{\text{, 여기서 }p{\text{는 홀수 prime)}}}}. \end{case}}} 정수 modulo n 및 원시 루트 modulo n 의 곱셈 그룹 을 참조하십시오.
2 ω ( n ) ≤ d ( n ) ≤ 2 Ω ( n ) . {\displaystyle 2^{\omega(n)}\leq d(n)\leq 2^{\Oomega(n)}} [54] [55] 6 π 2 < ϕ ( n ) σ ( n ) n 2 < 1. {\displaystyle {\frac {6}{\pi ^{2}}<{\frac {\pi (n)\phi (n)}{n^{2}}<1. } [56] c q ( n ) = μ ( q gcd ( q , n ) ) ϕ ( q gcd ( q , n ) ) ϕ ( q ) = ∑ δ ∣ gcd ( q , n ) μ ( q δ ) δ . {\displaystyle {\begin{aligned}c_{q}(n)&={\frac {\mu \left({\frac {q}{\gcd(q,n)}}\right) }}{\phi \왼쪽 \frac {q}{\gcd(q,n)}}}\오른쪽) }}\phi (q)\\&=\sum _{\mid \gcd(q,n)}\mu \leftleft\frac {q}{\message }}\mid \mid \gcd(q,n)\mid \frac. \end{delta}} ϕ[57] (q ) = Δ Δ μ Δ . {\ displaystyle \phi (q)=\sum _{\delta \mid q}\mid \mu \ left({\frac {q}{\delta }}}}}\delta.}}}}}}}}}}\delta .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}\delta.}} c q ( 1 ) = μ ( q ) . [\displaystyle c_{q}(1)=\mu(q)] } c q ( q ) = ϕ ( q ) . [\displaystyle c_{q}(q)=\phi(q)]}}}}}} Δ Δ Δ n d 3 ( Δ ) = ( Δ Δ Δ n d ( Δ ) ) 2 . {\displaystyle \sum \\data \mid n^{3}(\delta )=\left [59] (\sum _3 {\deltamid n} d3 (\delta )^{ 23 }}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} + n 3 = (1 + 2 + 3 + ... + n )2 d ( u v ) = ∑ δ ∣ gcd ( u v ) μ ( δ ) d ( u δ ) d ( v δ ) . {\displaystyle d(uv)=\sum _{\mid \gcd(u,v)}\mid \mid \mid \gcd(\d)\frac {u}\mid \frac {v}{\cd}\mid }오른쪽)). } [60] σ k ( u ) σ k ( v ) = ∑ δ ∣ gcd ( u v ) δ k σ k ( u v δ 2 ) . {\displaystyle \cHB_{k}(u)\vma_{k}=\sum \gcd(u,v)}\mid \gcdma_{k}\lecdmid \{k}\lefrac {u}{\2}}\bmdmid). } [61] τ ( u ) τ ( v ) = ∑ δ ∣ gcd ( u , v ) δ 11 τ ( u v δ 2 ) , {\displaystyle \tau (u)\tau (v)=\sum _{\delta \mid \gcd(u,v)}\delta ^{11}\tau \left({\frac {uv}{\delta ^{2}}}\right),} where τ (n ) is Ramanujan's function. [62] 일부 산술 함수의 처음 100개 값 n 𝜙(n ) Ω (n ) Ω(n ) 𝜆(n ) 𝜇(n ) 𝜆(n ) π (n ) 𝜎0 (n ) 𝜎1 (n ) 𝜎2 (n ) r 2 (n ) r 3 (n ) r 4 (n ) 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 4 6 8 2 2 1 1 1 −1 −1 0.69 1 2 3 5 4 12 24 3 3 2 1 1 −1 −1 1.10 2 2 4 10 0 8 32 4 22 2 1 2 1 0 0.69 2 3 7 21 4 6 24 5 5 4 1 1 −1 −1 1.61 3 2 6 26 8 24 48 6 2 · 3 2 2 2 1 1 0 3 4 12 50 0 24 96 7 7 6 1 1 −1 −1 1.95 4 2 8 50 0 0 64 8 23 4 1 3 −1 0 0.69 4 4 15 85 4 12 24 9 32 6 1 2 1 0 1.10 4 3 13 91 4 30 104 10 2 · 5 4 2 2 1 1 0 4 4 18 130 8 24 144 11 11 10 1 1 −1 −1 2.40 5 2 12 122 0 24 96 12 22 · 3 4 2 3 −1 0 0 5 6 28 210 0 8 96 13 13 12 1 1 −1 −1 2.56 6 2 14 170 8 24 112 14 2 · 7 6 2 2 1 1 0 6 4 24 250 0 48 192 15 3 · 5 8 2 2 1 1 0 6 4 24 260 0 0 192 16 24 8 1 4 1 0 0.69 6 5 31 341 4 6 24 17 17 16 1 1 −1 −1 2.83 7 2 18 290 8 48 144 18 2 · 32 6 2 3 −1 0 0 7 6 39 455 4 36 312 19 19 18 1 1 −1 −1 2.94 8 2 20 362 0 24 160 20 22 · 5 8 2 3 −1 0 0 8 6 42 546 8 24 144 21 3 · 7 12 2 2 1 1 0 8 4 32 500 0 48 256 22 2 · 11 10 2 2 1 1 0 8 4 36 610 0 24 288 23 23 22 1 1 −1 −1 3.14 9 2 24 530 0 0 192 24 23 · 3 8 2 4 1 0 0 9 8 60 850 0 24 96 25 52 20 1 2 1 0 1.61 9 3 31 651 12 30 248 26 2 · 13 12 2 2 1 1 0 9 4 42 850 8 72 336 27 33 18 1 3 −1 0 1.10 9 4 40 820 0 32 320 28 22 · 7 12 2 3 −1 0 0 9 6 56 1050 0 0 192 29 29 28 1 1 −1 −1 3.37 10 2 30 842 8 72 240 30 2 · 3 · 5 8 3 3 −1 −1 0 10 8 72 1300 0 48 576 31 31 30 1 1 −1 −1 3.43 11 2 32 962 0 0 256 32 25 16 1 5 −1 0 0.69 11 6 63 1365 4 12 24 33 3 · 11 20 2 2 1 1 0 11 4 48 1220 0 48 384 34 2 · 17 16 2 2 1 1 0 11 4 54 1450 8 48 432 35 5 · 7 24 2 2 1 1 0 11 4 48 1300 0 48 384 36 22 · 32 12 2 4 1 0 0 11 9 91 1911 4 30 312 37 37 36 1 1 −1 −1 3.61 12 2 38 1370 8 24 304 38 2 · 19 18 2 2 1 1 0 12 4 60 1810 0 72 480 39 3 · 13 24 2 2 1 1 0 12 4 56 1700 0 0 448 40 23 · 5 16 2 4 1 0 0 12 8 90 2210 8 24 144 41 41 40 1 1 −1 −1 3.71 13 2 42 1682 8 96 336 42 2 · 3 · 7 12 3 3 −1 −1 0 13 8 96 2500 0 48 768 43 43 42 1 1 −1 −1 3.76 14 2 44 1850 0 24 352 44 22 · 11 20 2 3 −1 0 0 14 6 84 2562 0 24 288 45 32 · 5 24 2 3 −1 0 0 14 6 78 2366 8 72 624 46 2 · 23 22 2 2 1 1 0 14 4 72 2650 0 48 576 47 47 46 1 1 −1 −1 3.85 15 2 48 2210 0 0 384 48 24 · 3 16 2 5 −1 0 0 15 10 124 3410 0 8 96 49 72 42 1 2 1 0 1.95 15 3 57 2451 4 54 456 50 2 · 52 20 2 3 −1 0 0 15 6 93 3255 12 84 744 51 3 · 17 32 2 2 1 1 0 15 4 72 2900 0 48 576 52 22 · 13 24 2 3 −1 0 0 15 6 98 3570 8 24 336 53 53 52 1 1 −1 −1 3.97 16 2 54 2810 8 72 432 54 2 · 33 18 2 4 1 0 0 16 8 120 4100 0 96 960 55 5 · 11 40 2 2 1 1 0 16 4 72 3172 0 0 576 56 23 · 7 24 2 4 1 0 0 16 8 120 4250 0 48 192 57 3 · 19 36 2 2 1 1 0 16 4 80 3620 0 48 640 58 2 · 29 28 2 2 1 1 0 16 4 90 4210 8 24 720 59 59 58 1 1 −1 −1 4.08 17 2 60 3482 0 72 480 60 22 · 3 · 5 16 3 4 1 0 0 17 12 168 5460 0 0 576 61 61 60 1 1 −1 −1 4.11 18 2 62 3722 8 72 496 62 2 · 31 30 2 2 1 1 0 18 4 96 4810 0 96 768 63 32 · 7 36 2 3 −1 0 0 18 6 104 4550 0 0 832 64 26 32 1 6 1 0 0.69 18 7 127 5461 4 6 24 65 5 · 13 48 2 2 1 1 0 18 4 84 4420 16 96 672 66 2 · 3 · 11 20 3 3 −1 −1 0 18 8 144 6100 0 96 1152 67 67 66 1 1 −1 −1 4.20 19 2 68 4490 0 24 544 68 22 · 17 32 2 3 −1 0 0 19 6 126 6090 8 48 432 69 3 · 23 44 2 2 1 1 0 19 4 96 5300 0 96 768 70 2 · 5 · 7 24 3 3 −1 −1 0 19 8 144 6500 0 48 1152 71 71 70 1 1 −1 −1 4.26 20 2 72 5042 0 0 576 72 23 · 32 24 2 5 −1 0 0 20 12 195 7735 4 36 312 73 73 72 1 1 −1 −1 4.29 21 2 74 5330 8 48 592 74 2 · 37 36 2 2 1 1 0 21 4 114 6850 8 120 912 75 3 · 52 40 2 3 −1 0 0 21 6 124 6510 0 56 992 76 22 · 19 36 2 3 −1 0 0 21 6 140 7602 0 24 480 77 7 · 11 60 2 2 1 1 0 21 4 96 6100 0 96 768 78 2 · 3 · 13 24 3 3 −1 −1 0 21 8 168 8500 0 48 1344 79 79 78 1 1 −1 −1 4.37 22 2 80 6242 0 0 640 80 24 · 5 32 2 5 −1 0 0 22 10 186 8866 8 24 144 81 34 54 1 4 1 0 1.10 22 5 121 7381 4 102 968 82 2 · 41 40 2 2 1 1 0 22 4 126 8410 8 48 1008 83 83 82 1 1 −1 −1 4.42 23 2 84 6890 0 72 672 84 22 · 3 · 7 24 3 4 1 0 0 23 12 224 10500 0 48 768 85 5 · 17 64 2 2 1 1 0 23 4 108 7540 16 48 864 86 2 · 43 42 2 2 1 1 0 23 4 132 9250 0 120 1056 87 3 · 29 56 2 2 1 1 0 23 4 120 8420 0 0 960 88 23 · 11 40 2 4 1 0 0 23 8 180 10370 0 24 288 89 89 88 1 1 −1 −1 4.49 24 2 90 7922 8 144 720 90 2 · 32 · 5 24 3 4 1 0 0 24 12 234 11830 8 120 1872 91 7 · 13 72 2 2 1 1 0 24 4 112 8500 0 48 896 92 22 · 23 44 2 3 −1 0 0 24 6 168 11130 0 0 576 93 3 · 31 60 2 2 1 1 0 24 4 128 9620 0 48 1024 94 2 · 47 46 2 2 1 1 0 24 4 144 11050 0 96 1152 95 5 · 19 72 2 2 1 1 0 24 4 120 9412 0 0 960 96 25 · 3 32 2 6 1 0 0 24 12 252 13650 0 24 96 97 97 96 1 1 −1 −1 4.57 25 2 98 9410 8 48 784 98 2 · 72 42 2 3 −1 0 0 25 6 171 12255 4 108 1368 99 32 · 11 60 2 3 −1 0 0 25 6 156 11102 0 72 1248 100 22 · 52 40 2 4 1 0 0 25 9 217 13671 12 30 744 n 𝜙(n ) Ω (n ) Ω(n ) 𝜆(n ) 𝜇(n ) 𝜆(n ) π (n ) 𝜎0 (n ) 𝜎1 (n ) 𝜎2 (n ) r 2 (n ) r 3 (n ) r 4 (n )
메모들 ^ 긴(1972년 , 페이지 151년) ^ 페토프레초&바이르킷(1970 , 페이지 58) ^ 니븐 & 주커만, 4.2. ^ I나리, I.9. ^ 베이트맨 & 다이아몬드, 2.1. ^ 하디 & 라이트, 제16장 소개 ^ 하디, 라마누잔 , § 10.2 ^ 아포톨, 모듈형 기능 ..., § 1.15, 4장 및 6장 ^ 하디 & 라이트, § 18.1–18.2 ^ Gérald Tenenbaum (1995). Introduction to Analytic and Probabilistic Number Theory . Cambridge studies in advanced mathematics. Vol. 46. Cambridge University Press . pp. 36–55. ISBN 0-521-41261-7 . ^ 하디앤라이트는 § 17.6에서 어떻게 기능생성 이론이 융합에 관심을 기울이지 않고 순수하게 형식적으로 구성될 수 있는지를 보여준다. ^ 하디 & 라이트, 263년 목요일 ^ & 하디 & 라이트, 63 ^ 요르단의 기초 기능 에서 참조를 참조하다. ^ 외부 링크에서의 홀덴 외. 공식은 게겐바우어의 것이다. ^ 하디 & 라이트, 목요일 288–290 ^ 외부 링크에 있는 디네바, 소품. 4 ^ 하디 & 라이트, 264년 목요일 ^ 하디 & 라이트, 296년 목요일 ^ 하디 & 라이트, 278년 목요일 ^ & & Laise, Thm. 386 ^ 하디, 라마누잔 , eqs 9.1.2, 9.1.3 ^ 코블리츠, 제3.5.2항 ^ a b 하디 & 라이트, § 20.13 ^ 하디, 라마누잔 , § 9.7 ^ 하디, 라마누잔 , § 9.13 ^ 하디, 라마누잔 , § 9.17 ^ 윌리엄스, 13장, 휴어드 외 (외부 링크) ^ a b Ramanujan, 특정 산술 함수 , 표 IV; 논문 , 페이지 146 ^ a b 코블리츠, 전 제3.2.8 ^ 코블리츠, 전 제3.2.3 ^ 코블리츠, 전 III.2.2 ^ 코블리츠, 전 III.2.4 ^ 아포톨, 모듈식 기능..., 6.10 이전 ^ 아포톨, 모듈식 기능..., 6장 10절 ^ G .H. 하디, S. 라마누잔, § 1.3, 라마누잔, 논문 페이지 279 ^ 랜다우 168쪽, 가우스와 디리클레의 학점 ^ 코헨, 데프 5.1.2 ^ 5, 5.3.13코 ^ 더 복잡한 공식은 Edwards, § 9.5 연습문제를 참조한다. ^ 코헨, 프로프 5.3.10 ^ Divisor 함수 를 참조하십시오. ^ 하디 & 라이트, 22.1.2 ^ 프라임 카운팅 함수 를 참조하십시오. ^ 하디 & 라이트, 22.1.1 ^ 하디 & 라이트, 22.1.3 ^ 메논의 정체성과 산술적 합계 ..., eq. 1 ^ 5스톱, EQ 5 ^ 3스톱, EQ 3 ^ 토스, 에큐 35 ^ 2스트레스, 이큐 2 ^ 토스는 메논이 1965년과 V년에 승수 f 를 위해 이것을 증명했다고 말한다. 시타 라마야 장군 F . ^ 산술 파생 모델 참조 ^ 하디 라마누잔 , eq 3.10.3 ^ 하디 & 라이트, § 22.13 ^ 하디 & 라이트, 329년 목요일 ^ 하디 & 라이트 271, 272 ^ 하디 & 라이트, 16.3.1 ^ Ramanujan, 숫자 분석 이론의 일부 공식 , eq. (C); 논문 페이지 133. 각주에는 하디가 라마누잔에게 리우빌의 1857년 논문에도 이런 내용이 실렸다고 적혀 있다. ^ Ramanujan, 숫자 분석 이론의 일부 공식 , eq. (F); 논문 페이지 134 ^ 아포톨, 모듈식 기능 ..., 장 6 eq. 4 ^ 아포톨, 모듈식 기능 ..., ch. 6 eq. 3 참고문헌 Tom M. Apostol (1976), Introduction to Analytic Number Theory , Springer Undergraduate Texts in Mathematics , ISBN 0-387-90163-9 Apostol, Tom M. (1989), Modular Functions and Dirichlet Series in Number Theory (2nd Edition) , New York: Springer, ISBN 0-387-97127-0 Bateman, Paul T. ; Diamond, Harold G. (2004), Analytic number theory, an introduction , World Scientific , ISBN 978-981-238-938-1 Cohen, Henri (1993), A Course in Computational Algebraic Number Theory , Berlin: Springer , ISBN 3-540-55640-0 Edwards, Harold (1977). Fermat's Last Theorem . New York: Springer . ISBN 0-387-90230-9 . Hardy, G. H. (1999), Ramanujan: Twelve Lectures on Subjects Suggested by his Life and work , Providence RI: AMS / Chelsea, hdl :10115/1436 , ISBN 978-0-8218-2023-0 Hardy, G. H. ; Wright, E. M. (1979) [1938]. An Introduction to the Theory of Numbers (5th ed.). Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-853171-0 . MR 0568909 . Zbl 0423.10001 . Jameson, G. J. O. (2003), The Prime Number Theorem , Cambridge University Press, ISBN 0-521-89110-8 Koblitz, Neal (1984), Introduction to Elliptic Curves and Modular Forms , New York: Springer, ISBN 0-387-97966-2 Landau, Edmund (1966), Elementary Number Theory , New York: Chelsea William J. LeVeque (1996), Fundamentals of Number Theory , Courier Dover Publications, ISBN 0-486-68906-9 Long, Calvin T. (1972), Elementary Introduction to Number Theory (2nd ed.), Lexington: D. C. Heath and Company , LCCN 77-171950 Elliott Mendelson (1987), Introduction to Mathematical Logic , CRC Press, ISBN 0-412-80830-7 Nagell, Trygve (1964), Introduction to number theory (2nd Edition) , Chelsea, ISBN 978-0-8218-2833-5 Niven, Ivan M. ; Zuckerman, Herbert S. (1972), An introduction to the theory of numbers (3rd Edition) , John Wiley & Sons , ISBN 0-471-64154-5 Pettofrezzo, Anthony J.; Byrkit, Donald R. (1970), Elements of Number Theory , Englewood Cliffs: Prentice Hall , LCCN 77-81766 Ramanujan, Srinivasa (2000), Collected Papers , Providence RI: AMS / Chelsea, ISBN 978-0-8218-2076-6 Williams, Kenneth S. (2011), Number theory in the spirit of Liouville , London Mathematical Society Student Texts, vol. 76, Cambridge: Cambridge University Press , ISBN 978-0-521-17562-3 , Zbl 1227.11002
가기기기 Schwarz, Wolfgang; Spilker, Jürgen (1994), Arithmetical Functions. An introduction to elementary and analytic properties of arithmetic functions and to some of their almost-periodic properties , London Mathematical Society Lecture Note Series, vol. 184, Cambridge University Press , ISBN 0-521-42725-8 , Zbl 0807.11001 "Arithmetic function" , Encyclopedia of Mathematics , EMS Press , 2001 [1994] Matthew Holden, Michael Orrison, Michael Varble Out 또 다른 오일러의 토티엔트 함수의 일반화 Huard, Ou, Spearman, Williams. 분할함수를 이용한 특정 콘볼루션 합계의 기초적 평가 디네바, 로지카, 오일러 토티엔트, 뫼비우스, 디비소르 기능 Laszlo Toth, Menon의 Identity 및 여러 변수의 함수를 나타내는 산술적 합계