積性函式

d(n 1(n ε(n

基本信息

定義

在非數論的領域,積性函式指所有對於任何a,b都有性質f(ab)=f(a)f(b)的函式。
在數論中的積性函式:對於正整數n的一個算術函式 f(n),若f(1)=1,且當a,b互質時f(ab)=f(a)f(b),在數論上就稱它為積性函式。若對於某積性函式 f(n) ,就算a, b不互質,也有f(ab)=f(a)f(b),則稱它為完全積性的。

積性函式舉例

φ(n) -歐拉函式,計算與n互質的正整數之數目
μ(n) -莫比烏斯函式,關於非平方數的質因子數目
gcd(n,k) -最大公因子,當k固定的情況
d(n) -n的正因子數目
σ(n) -n的所有正因子之和
σk(n) - 因子函式,n的所有正因子的k次之和,當中k可為任何複數
1(n) -不變的函式,定義為 1(n) = 1 (完全積性)
Id(n) -單位函式,定義為 Id(n) = n(完全積性)
Idk(n) -冪函式,對於任何複數、實數k,定義為Idk(n) = n^k (完全積性)
ε(n) -定義為:若n = 1,ε(n)=1;若 n > 1,ε(n)=0。別稱為“對於狄利克雷卷積的乘法單位”(完全積性)
λ(n) -劉維爾函式,關於能整除n的質因子的數目
γ(n),定義為γ(n)=(-1)^ω(n),在此加性函式ω(n)是不同能整除n的質數的數目
另外,所有狄利克雷特徵均是完全積性的

非積性函式舉例

馮·曼戈爾特函式:當n是質數p的整數冪,Λ(n)=ln(p),否則Λ(n)=0
不大於正整數n的質數的數目π(n)
整數拆分的數目P(n):一個整數能表示成正整數之和的方法的數目

積性函式的性質

性質一

積性函式的值完全由質數的冪決定,這和算術基本定理有關。
即是說,若將n表示成質因子分解式
則有

性質二

若f為積性函式且有
則f為完全積性函式。

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