算數基本定理

2021-06-29 01:38:28 字數 1313 閱讀 3973

算數基本定理

符號:a|b  a整除b

(a,b)  a,b最大公約數

[a,b]  a,b最小公倍數

定理1:

設p是素數, p|a1a2,那麼p|a1或p|a2至少有乙個成立。一般的,若p|a1…ak, 則p|a1,…,p|ak至少有乙個成立。

定理2:

設a>1, 那麼必有a=p1p2…ps;其中pj(1<=j<=s)是素數,且在不計次序的意義下,表示式是唯一的。

將相同的素數合併,即得a=(p1^a1)***(ps^as)(p1

推論1

d是a的正除數的充分必要條件是:d=(p1^e1)***(pt^es)(0<=ej<=aj)(1<=j<=t)

推論2:

設b=(p1^β1)***(ps^βs)

這裡允許某個aj或者βi為0;

(a,b)=(p1^δ1)***(ps^δs) δj=min( aj , βj )   (1<=j<=s)

[a,b]=(p1^γ1)***(ps^γs)  γj=max( aj , βj )    (1<=j<=s)

推論3

若(a,b)=1,ab=c^k,則a=u^k,b=v^k;

推論4  (除數函式)

設a是正整數,τ(a)表示a所有正除數的個數,若a有標準素因數分解式,

則τ(a)=(α1+1)***(αs+1)=τ(p1^α1)***τ(ps^αs);

(αi可以為0)

推論5 (除數和函式)

設a是正整數,σ(a)表示a的所有正除數之和,那麼σ(1)=1,當a有標準素因數分解式時,

σ(a)=∏((pj^αj+1)-1/(pj – 1))(1<=j<=s)

引理:

f(n)是定義在全體正整數集合上的復值函式,a是a給定的正整數。

σf(d) (d|a) =函式f在a的所有不同正除數上的值之和。

∏f(d)  (d|a )         =函式f在a上所有不同正除數上的值之積。

σf(d) (d|a)=σ(0<=e1<=a1)………σ(0<=es<=as)f(p1^e1***ps^es);

∏f(d) (d|a)=∏(0<=e1<=a1)………∏(0<=es<=as)f(p1^e1***ps^es);

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