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狄利克雷卷积重要公式及定义

时间:2021-09-11 21:43:39      阅读:24      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

Definition

完全积性函数

单位函数

\[\varepsilon(n)=[n=1] \]

幂函数

\[Id_k(n)=n^k \]

特别地,有:

  • \(k=0\) 时,为常数函数 $$I(n)=1$$
  • \(k=1\) 时,为恒等函数 $$Id(n)=n$$

非完全积性函数的积性函数

除数函数

\[\sigma_k(n)=\sum\limits_{d|n}d^k \]

特别地,有:

  • \(k=0\) 时,为个数函数 $$d(n)=\sum\limits_{d|n}1$$
  • \(k=1\) 时,为因数函数 $$\sigma(n)=\sum\limits_{d|n}d$$

欧拉函数

\[\varphi(n)=n\prod\limits_{p|n}(1-\frac{1}{p}) \ \ \ (p\in prime) \]

莫比乌斯函数

\[\begin{aligned}\mu(n) & =[\max(\alpha_1,\alpha_2,\dots,\alpha_k)\leqslant1]\times(-1)^k \\ & =\begin{cases}1&n=1\\(-1)^k&n=p_1 \ p_2 \ p_3 \ ... \ p_k \ \ \ (p_i\in prime)\\0&otherwise\end{cases}\end{aligned} \]

其中 \(\alpha_i\) 表示第 \(i\) 个质因数的指数,这里默认 \(\max(\varnothing)=0\)

Formula

\(f,g\) 皆为积性函数,则 \(f*g\) 也是积性函数。

\[f*g=g*f \]

\[(f*g)*h=f*(g*h) \]

\[f*(g+h)=f*g+f*h \]

\[\text{Id}_k*I=\sigma_k \]

\[\varphi*I=Id \ \Leftrightarrow \ Id*\mu=\varphi \]

\[I*I=d \]

莫比乌斯函数与常数函数互为狄利克雷逆:

\[\mu*I=\varepsilon \]

莫比乌斯反演定理:

\[f=I*g \ \Leftrightarrow \ g=\mu*f \]

狄利克雷卷积重要公式及定义

原文:https://www.cnblogs.com/zhangshaojia/p/15138057.html

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