莫比乌斯反演
数学术语
莫比乌斯反演是数论数学中很重要的内容,可以用于解决很多
组合数学
的问题。
引入
莫比乌斯反演是数论中的重要内容,在许多情况下能够简化运算。我们考虑以下求和函数:
我们需要找到和之间的关系。从和函数定义当中,我们可以知道:
那么:
从中,可以看出,若(为质数)那么,,所以,.
如果我们要让函数满足:
那么通过以上推导,我们可以知道,所以我们作出以下猜测:
其中μ(d)成为
莫比乌斯函数
,定义如下:
①μ(1)=1
②μ(p1p2……pa)=(-1)^a,其中a个p为不同
素数
。
③其余情况μ(d)=0
定理
设 和 是定义在正整数集合上的两个函数,定义如下。
若函数满足:
则有
定理证明
充分性
证明:
考虑到:
因此
必要性证明:
考虑到:
因此
函数
定义当时,
当(为不同的
质数
,且次数都为1),
其余情况
注意, 函数也为
积性函数
。证明略。
反演的性质
性质一(莫比乌斯反演公式):
性质二:μ(n)是
积性函数
性质三:设f是算术函数,它的和函数 是积性函数,那么 f 也是积性函数。
参考资料
最新修订时间:2024-05-21 11:48
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