[学习笔记]积性函数复习

发现根本不会。。复习一下

1.卷积

狄利克雷卷积

[(f * g)(n) = sum_{d|n}f(d)g(frac {n} {d}) ]

2.定义数论函数

[epsilon(n) = [n == 1] ]

[id(n) = n ]

[1(n) = 1 ]

[varphi(n) = sum_{d|n}1 ]

性质

[sum_{i = 1}^{n} [(n, i) = 1]* i = frac{[n = 1] + n * varphi(n)}{2} ]

积性函数的点积和狄利克雷卷积也是积性函数

3.常见的数论函数卷积

[varphi * 1 = id ]

[mu * 1 = epsilon ]

[mu * id = varphi ]

[1 * 1 = sigma ]

[id * 1 = sigma_0 ]

[epsilon * f = f ]

注:

[d(n, m) = sum_{i=1}^{n}sum_{j=1}^{m}[gcd(i, j) = 1] ]

4.mobius反演

形式一

[g = f * 1 ]

[f = g * mu ]

形式二

[g(n) = sum_{n|d}f(d) ]

[f(n) = sum_{n|d}mu(frac{d}{n})g(d) ]

5.例子

[sum_{i=1}^{n}sum_{j=1}^{m}gcd(i, j) ^ k ]

枚举(d)

[sum_{d=1}^{n} d^k sum_{i=1}^{frac{n}{d}} sum_{j=1}^{frac{m}{d}} [gcd(i, j)=1] ]

[sum_{d|n} mu(d) = [n = 1] ]

代入可以交换求和顺序 并且计算倍数可以得到

[sum_{d=1}^{n} d^k sum_{e=1}^{n} mu(e) frac{n}{de} frac {m}{de} ]

(D = ed)

[sum_{D=1}^{n} sum_{d|D}d^k mu(frac{D}{d}) frac{n}{de} frac {m}{de} ]

(f(D) = sum_{d|D}d^k mu(frac{D}{d})) 为积性函数

[f(D) = prod_{p_i}f(p_i^{x_i}) ]

[= prod_{p_i} p_i^{kx_i}mu(1) + pi^{k(x_i-1)} mu(pi) ]

[= prod_{p_i} p_i^{k(x_i - 1)}(pi^k-1) ]

线性筛就好了

原文地址:https://www.cnblogs.com/foreverpiano/p/9032041.html