一切都要從歐拉說起:一文看懂歐拉函數(shù)和歐拉定理
2023-07-24 21:12 作者:一??淇?/a> | 我要投稿
前情回顧:

今天就把上篇文章結(jié)尾的填坑上吧。

01
什么是歐拉函數(shù)
在上一篇文章結(jié)尾,我們留了這么一個小懸念:

其中,這種 “不大于 n 且與 n 互素的數(shù)的個數(shù)” 在數(shù)論中有一個專用的名字,叫 歐拉函數(shù),記作 φ(n) 。
同時,歐拉還告訴我們:

其中 p?取到?n?的所有質(zhì)因數(shù)。
想證明的需要分四種情況討論:
情況一:當 n = 1 時,?φ(1)=1?,因為 1 與自身互素。
情況二:當 n 為素數(shù)時,?φ(n)=n?1?,因為?1,2,3,?,n?1?都不被 n 整除,所以這些數(shù)都與 n 互素。
情況三:如果 p 為素數(shù),n 是 p 的正整數(shù)次方,那么:

證明如下:

情況四:當?n?是任意正整數(shù)時:

有:

其中,這一步叫做?歐拉函數(shù)的積性:

“積性”指的是對于互素的 m, n,函數(shù) f(x) 滿足:

證明如下:
構(gòu)造 n×m?的一個數(shù)陣:




02
證明歐拉定理
所謂的 歐拉定理,就是:

證明了這個定理,只需令 a = 10,n = c,上一篇文章中留下的問題也就迎刃而解了。
不過想證明這個定理,我們首先要介紹數(shù)論中的幾個基本概念:
1.?同余:









參考資料:
[1]初等數(shù)論筆記Part 1: 歐拉定理 - 知乎 (zhihu.com)
[2]歐拉函數(shù)的計算式 - 知乎 (zhihu.com)
[3]如何求歐拉函數(shù)~轉(zhuǎn)載_歐拉函數(shù)值怎么計算的_飛機飛過天空的博客-CSDN博客
