小结:欧拉函数

tech2025-12-21  1

定义:

给定正整数n,φ(n) = 不大于n且和n互质的正整数的个数(包括1)。如 φ(1)=1, φ(2)=1

性质1:

若p为素数,则 φ( p)=p-1 (显然,每个小于它的数都与它互质)

性质2:

若p为素数,正整数 n = pk 则 φ(n) = pk - pk-1 , 或写为 φ(n) = pk-1(p-1) = pk(1- 1 p \frac{1}{p} p1)

性质3:

两个素数 p,q,正整数 n = p*q,则 φ(n) = (p-1)*(q-1) 若正整数p,q互质,正整数 n = p*q,则φ(n)=φ( p)*φ(q)

性质4:

若b是质数,且b|a,则 φ(ab)=φ(a)*b

性质5:

令任意正整数 𝑛 = p 1 a 1 p_1^{a_1} p1a1 p 2 a 2 p_2^{a_2} p2a2 p m a m p_m^{a_m} pmam (𝑝𝑖为素数) ,则 φ(n) = n*(1- 1 p 1 \frac{1}{p_1} p11)*(1- 1 p 2 \frac{1}{p_2} p21)*…*(1- 1 p m \frac{1}{p_m} pm1) 即φ(n)=n ∏ i = 1 m ( 1 − 1 p i ) \prod_{i=1}^m(1-\frac{1}{p_i}) i=1m(1pi1)

性质6:

欧拉函数的递推计算公式:对于x的质因子p,满足 p|x,若 p2|x 不成立,则 φ(x)=φ( x p \frac{x}{p} px)*(p-1) ;若 p2|x 成立,则 φ(x)=φ( x p \frac{x}{p} px)*p;

性质7:

整数n 等于n的所有约数(包括1和n)的欧拉函数之和 𝑛 = ∑ d ∣ n φ ( d ) \sum_{d|n}φ(d) dnφ(d)

性质8:

正整数n,所有小于n且与n互质的数的和是 n∗φ(n)/2

性质9:

两个正整数a,b, d=gcd(a,b),则𝜑(𝑎𝑏)= φ ( a ) φ ( b ) d φ ( d ) \frac{φ(a)φ(b)d}{φ(d)} φ(d)φ(a)φ(b)d

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