Давайте посмотрим, что с ними можно придумать. Например, легко показать, что для любой такой функции f(1) = 1. Еще нетрудно понять, что в силу единственности разложения числа в произведение степеней простых функция задается своими значениями на всевозможных степенях простых чисел.
Ну, пока что большего нам не надо, давайте посмотрим, какие мультипликативные функции бывают и для чего они нужны.
Среди мультипликативных функций есть несколько интересных, например: функция, возвращающая количество делителей натурального числа (обычно обозначается буквой τ), функция, возвращающая сумму делителей натурального числа (обозначается буквой σ), функция id, возвращающая само число и многие другие. Наиболее важные функции – функция Мёбиуса и функция Эйлера.
Функция Мёбиуса μ(n) – функция, которая возвращает 0, если n делится на квадрат некоторого простого числа; 1, если не делится делится и в его разложении четное число сомножителей, -1 ˜– если нечетное. Эта функция примечательна тем, что если для некоторого n просуммировать значение μ(d) по всем делителям n, то получится 0 (например, для 12: μ(1) + μ(2) + μ(3) + μ(4) + μ(6) + μ(12) = 1 - 1 - 1 + 0 + 1 = 0). Также эта функция связана со всем остальными мультипликативными функциями формулой обращения Мёбиуса (но эт надо объяснить, что есть свертка Дирихле, так что в другой раз), решетом Эратосфена и еще с дзета-функцией Римана.
Функция Эйлера φ(n) возвращает количество натуральных чисел меньше n, взаимно простых с ним. И вот эта функция – настоящая жемчужина теории чисел. При помощи нее можно так дохера всего доказать, что вам и не снилось, а еще с ней связано куча нетривиальных фактов, для доказательства которых нужно владение методами математического анализа (ну и ТФКП желательно), она используется в шифровании с открытым ключом RSA, помогает решать линейные сравнения и с ней связано несколько открытых проблем математики.
В общем, вот такие вот прикольные и полезные штуки эти мультипликативные арифметические функции.
Спасибо за то, что вы с нами.
С любовью, Рителлинг favorite