функція подільників

квадрат: σ0 (n) непарній; ступінь 2: s (n) = n - 1 (майже досконале)

Випадки Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): X = 2. Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): X = 3 і так далі входять в послідовності A001157. A001158. A001159. A001160. A013954. A013955 ...

Для цілих, які не є квадратами, кожен дільник d числа n має парний дільник n / d, а значить, Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Sigma_ (n) завжди парне для таких чисел. Для квадратів один дільник, а саме Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Sqrt n. не має пари, так що для них Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Sigma_ (n) завжди непарній.

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Begin \ sigma_0 (p) = 2 \\ \ sigma_0 (p ^ n) = N + 1 \\ \ sigma_1 (p) = P + 1 \ end

оскільки, за визначенням, просте число ділиться тільки на одиницю і самого себе. Якщо pn # означає прайморіал. то

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Sigma_0 (p_n \ #) = 2 ^ n


Ясно, що Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): 1 <\sigma_0(n) texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Sigma (n)> n для всіх Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): N> 2.

Якщо ми запишемо

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): N = \ prod_ ^ r p_i ^.

де r = ω (n) - число простих дільників числа n. pi - i -й простий дільник, а ai - максимальний ступінь pi. на яку ділиться n. то

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Sigma_x (n) = \ prod_ ^ \ frac ^ + 1) x> -1> ^ x-1>.

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Sigma_x (n) = \ prod_ ^ r \ sum_ ^ p_i ^ = \ prod_ ^ r (1 + p_i ^ x + p_i ^ + \ cdots + p_i ^).

Якщо покласти x = 0, отримаємо, що d (n) дорівнює:

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Sigma_0 (n) = \ prod_ ^ r (a_i + 1).

Наприклад, число n = 24 має два простих множника - p1 = 2 і p2 = 3. Оскільки 24 - це твір 2 3 × 3 1. то a1 = 3 і a2 = 1.

Тепер ми можемо обчислити Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Sigma_0 (24).

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Begin \ sigma_0 (24) = \ Prod_ ^ (a_i + 1) \\ = (3 + 1) (1 + 1) = 4 \ times 2 = 8. \ end

Вісім дільників числа 24 - це 1, 2, 4, 8, 3, 6, 12, і 24.

Зауважимо також, що s (n) = σ (n) - n. Тут s (n) позначає суму власних дільників числа n. тобто дільників, за винятком самого числа n. Ця функція використовується для визначення совершенности числа - для них s (n) = n. Якщо s (n)> n. n називається надлишковим. а якщо s (n)

Якщо n - ступінь двійки, тобто Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): N = 2 ^ k. то Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Sigma (n) = 2 \ times 2 ^ k - 1 = 2n - 1, and s (n) = n - 1. що робить n майже досконалим.

Як приклад, для двох простих p і q (де p

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): N = pq.

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Sigma (n) = (p + 1) (q + 1) = n + 1 + (p + q), Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Phi (n) = (p-1) (q-1) = n + 1 - (p + q),

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): N + 1 = (\ sigma (n) + \ phi (n)) / 2, Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): P + q = (\ sigma (n) - \ phi (n)) / 2,

Тоді коріння p і q рівняння:

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): (Xp) (xq) = x ^ 2 - (p + q) x + n = x ^ 2 - [(\ sigma (n) - \ phi (n)) / 2] x + [(\ sigma (n) + \ phi (n)) / 2 - 1] = 0

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): P = (\ sigma (n) - \ phi (n)) / 4 - \ sqrt, Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): Q = (\ sigma (n) - \ phi (n)) / 4 + \ sqrt.

Знаючи n і або σ (n), або φ (n) (або знаючи p + q і або σ (n), або φ (n)) ми легко можемо знайти p і q.

У 1984 році Хиз-Браун (Roger Heath-Brown) довів, що

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Sigma_0 (n) = \ sigma_0 (n + 1)

зустрічається нескінченно багато разів.

Зв'язок з рядами

Два ряди Діріхле. використовують функцію подільників:

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Sum _ ^ \ infty \ frac = \ zeta (s) \ zeta (s-a),

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Sum _ ^ \ infty \ frac = \ zeta ^ 2 (s),

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Sum _ ^ \ infty \ frac = \ frac.

Ряд Ламбера. використовує функцію подільників:

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Sum _ ^ \ infty q ^ n \ sigma_a (n) = \ sum _ ^ \ infty \ frac

Асимптотична швидкість росту

У термінах о-мале. функція дільників задовольняє нерівності (див. стор. 296 книги Апостола # 91; 6 # 93; )

для всіх Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Epsilon> 0, \ quad d (n) = o (n ^ \ epsilon).

Северин Вігерт дав більш точну оцінку

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Limsup_ \ frac = \ log2.

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Liminf_ d (n) = 2.

У термінах О-велике. Діріхле показав, що середній порядок функції подільників задовольняє наступному нерівності (див. Теорему 3.3 книги Апостола />)

для всіх Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): X \ geq1, \ sum_d (n) = x \ log x + (2 \ gamma-1) x + O (\ sqrt),

де Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Gamma - постійна Ейлера - Маськероні.

Завдання поліпшити кордон Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): O (\ sqrt) в цій формулі - це проблема Діріхле про делителях

Поведінка сигма функції нерівномірно. Асимптотическую швидкість росту сигма функції можна виразити формулою:

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Limsup_ \ frac = e ^ \ gamma,

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Lim_ \ frac \ prod_ \ frac

= E ^,

У 1915 році Рамануджан довів, що при виконанні гіпотези Рімана нерівність

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ \ Sigma (n)

виконується для всіх досить великих n # 91; 8 # 93 ;. У 1984 році Гай Робін довів, що нерівність вірно для всіх n ≥ 5041 в тому і тільки в тому випадку, якщо гіпотеза Рімана вірна # 91; 9 # 93 ;. Це теорема Робіна і нерівність стало широко відомо після доведення теореми. Найбільше відоме число, що порушує нерівність - це n = 5040. Якщо гіпотеза Рімана вірна, то немає чисел, великих цього і порушують нерівність. Робін показав, що в разі помилковості гіпотези існує нескінченно багато чисел n. порушують нерівність, і відомо, що найменше з таких чисел n ≥ 5041 має бути надмірно числом # 91; 10 # 93 ;. Було показано, що нерівність виконується для великих непарних вільних від квадратів чисел, і що гіпотеза Рімана еквівалентна виконанню нерівності для всіх чисел n. діляться на п'яту ступінь простого числа # 91; 11 # 93;

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ Sigma (n) \ le H_n + \ ln (H_n) e ^

для будь-якого натурального n. де Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): H_n - n -е гармонійне число # 91; 12 # 93;

Робін довів, що нерівність

Неможливо розібрати вираз (Здійснюється файл texvc НЕ знайдений; Див. Math / README - довідку про налаштування.): \ \ Sigma (n)

виконується для n ≥ 3 без будь-яких додаткових умов.

Напишіть відгук про статтю "Функція подільників"

Примітки

Схожі статті