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欧拉反演与它的证明

时间:2022-08-30 19:56:24浏览次数:68  
标签:limits 卷积 质数 varphi 证明 反演 积性 prod 欧拉

就是证明,用狄利克雷卷积做,欧拉反演狗都不用/oh

\(\sum\limits_{d|n}\varphi(d) = n\)。

长得很像狄利克雷卷积,令 \(g(n)\) 恒等于 \(1\),作 \(\varphi(n)\) 与 \(g(n)\) 的狄利克雷卷积。

\((f*g)(n) = \sum\limits_{d|n}\varphi(d)\)。

好没用的卷积

然后怎么做呢?注意到 \(f, g\) 都是积性函数,则 \(f*g\) 也是积性函数。我们可以考虑证明一些关于 \(n\) 为质数的结论然后乘起来。

对于 \(n\) 为质数原命题显然成立。

对于 \(n\) 为质数整数次幂,设 \(n = p^m = \prod\limits_{i = 1}^m p\)(\(p\) 为质数,\(m\) 为正数),则 \((f*g)(n) = \prod\limits_{i = 1}^m (f*g)(p) = \prod\limits_{i = 1}^m (f*g)(p) = \prod\limits_{i = 1}^m p = p^m\)。

对于 \(n\) 为任意整数,设 \(n\) 唯一分解后为 \(p_1^{c_1}p_2^{c_2}\cdots p_k^{c_k}\),则 \((f*g)(n) = \prod\limits_{i = 1}^k (f*g)(p_i^{c_i}) = \prod\limits_{i = 1}^k p_i^{c_i} = n\)。

原命题得证。

其实知道质数成立,然后是积性函数,其实就证明出来了。

所以你看,这是很简单的。

标签:limits,卷积,质数,varphi,证明,反演,积性,prod,欧拉
From: https://www.cnblogs.com/thirty-two/p/16640604.html

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