积性函数详解

定义

  在非数论的领域,积性函数指所有对于任何a,b都有性质f(ab)=f(a)f(b)的函数。
  在数论中的积性函数:对于正整数n的一个算术函数 f(n),若f(1)=1,且当a,b互质时f(ab)=f(a)f(b),在数论上就称它为积性函数。若对于某积性函数 f(n) ,就算a, b不互质,也有f(ab)=f(a)f(b),则称它为完全积性的。

积性函数举例

  φ(n) -欧拉函数,计算与n互质的正整数之数目 
  μ(n) -莫比乌斯函数,关于非平方数的质因子数目 
  gcd(n,k) -最大公因子,当k固定的情况 
  d(n) -n的正因子数目 
  σ(n) -n的所有正因子之和
  σk(n) - 因子函数,n的所有正因子的k次幂之和,当中k可为任何复数。
  1(n) -不变的函数,定义为 1(n) = 1 (完全积性)
  Id(n) -单位函数,定义为 Id(n) = n(完全积性)
  Idk(n) -幂函数,对于任何复数、实数k,定义为Idk(n) = n^k (完全积性)
  ε(n) -定义为:若n = 1,ε(n)=1;若 n > 1,ε(n)=0。别称为“对于狄利克雷卷积的乘法单位”(完全积性)
  λ(n) -刘维尔函数,关于能整除n的质因子的数目
  γ(n),定义为γ(n)=(-1)^ω(n),在此加性函数ω(n)是不同能整除n的质数的数目
  另外,所有狄利克雷特征均是完全积性的

非积性函数举例

  冯·曼戈尔特函数:当n是质数p的整数幂,Λ(n)=ln(p),否则Λ(n)=0
  不大于正整数n的质数的数目π(n)
  整数拆分的数目P(n):一个整数能表示成正整数之和的方法的数目

积性函数的性质

性质一

  积性函数的值完全由质数的幂决定,这和算术基本定理有关。
  即是说,若将n表示成质因子分解式

  则有

性质二

  若f为积性函数且有

  则f为完全积性函数。

你可能感兴趣的:(积性函数,小结,积性函数)