欧拉函数一些性质

欧拉函数:

性质:

  • (Phi(n)=n*Pi_{p|n}(1-frac{1}{p})).
  • ([1,n])中,与n互质的数的和为 (frac {n*Phi(n)}{2})
  • ((a,b)=1),则 (Phi(a*b)=Phi(a)*Phi(b)).
  • (p|n)({p^2}|n),则 (Phi(n)=Phi(n/p)*p).
  • (p|n)({p^2}!|n),则 ((p,frac{n}{p})=1),即 (Phi(n)=Phi(n/p)*(p-1)).
  • (Sigma_{d|n}{Phi(d)}=n)
  • 计算单个欧拉函数:根据唯一分解定律,对n分解出所有的质因数,复杂度(O(sqrt{n})).

  • 证明1:容斥原理,([1,n])中质数(p)的倍数的个数为:(lfloor frac {n}{p} floor)([1,n])中质数(q)的倍数的个数为:(lfloor frac {n}{q} floor).

    ([1,n])中不与(n)有共同质因子p或q为:(n-frac{n}{p}-frac{n}{q}+frac{n}{pq}=n(1-frac{1}{p})(1-frac{1}{q}))

    ​ 归纳可得:(Phi(n)=n*Pi_{p|n}(1-frac{1}{p})).


  • 证明2:(gcd(n,x)=gcd(n,n-x)),(x,n-x)都和n互质,平均数为(frac{n}{2})

  • 证明3:根据唯一分解定律得出.

  • 证明6:令(f(n)=Sigma_{d|n}Phi(d))

​ 有 (f(n*m)=Sigma_{d|n*m}Phi(d)=(Sigma_{d|n}Phi(d))*(Sigma_{d|m}Phi(d))=f(n)*f(m))

​ 故 (f(n)) 是积性函数.

​ 根据唯一分解定律,(n=Pi{c_i^{p_i}})

(f(p^m)=Sigma_{d|{p^m}}Phi(d)\=Phi(1)+Phi(p)+Phi(p^2)+....Phi(p^m)\=1+(p-1)+p(p-1)+...p^m(p-1)\=p^m)

(f(n)=Sigma_{d|n}Phi(d)\=Pi f(p_i^{c_i})\=Pi p_i^{c_i}\=n)

​ 证毕.

想的太多,做的太少;
原文地址:https://www.cnblogs.com/littlerita/p/14377523.html