积性函数是数论中十分重要的一个定义,我们给出定义:
积性函数:对于任意的两个正整数n,m,要求 gcd(n,m) == 1, 有 f(n*m) = f(n) * f(m),如欧拉函数
完全积性函数:对于任意的两个正整数n,m,有 f(n*m) = f(n) * f(m),如幂函数 f(x) = x ^ t
正整数正因数个数 d(n):
(这里的 d|n ,代表n整除d,也就是说,d是n的因子,所以就是对d的个数求和)
将n进行素数分解得到:p1^a1 * p2^a2 * …… pk^ak
这样一来,d(n) = (a1 + 1) * (a2 + 1) * …… * (ak + 1)
对于任意两个正整数n,m,要求gcd(n,m) = 1,有 d(n*m) = d(n)*d(m),所以d(n)为积性函数。
正整数正因数之和σ(n):
这里我们要证明一个式子:
若 d | n, 则 n = c*d (c为整数),那么 c | n,所以 c = n/d,称之为d的共轭,那么我们就可以得到下面这个公式:
(PS:这个公式非常重要,在后面的莫比乌斯反演中会反复用到,务必记下)
完美数(完全数):一个数的所有因子之和等于这个数的二倍,即σ(n) = 2*n,n为完全数
下面我们推推导σ(n)的公式:
若p为素数,n = p^k,就有σ(n) = σ(p^k) = 1 + p + p^2 + ...... + p^k
以上是对n为一个素