淺談莫比烏斯反演
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對於一個算數函式
其中d|n的含義為d可以整除n,例如對於n=12的情況
我們要思考的是,這種關係是否可以反著來,比如說用F的值來求f的值?
那麼我們現在可以進行觀察:
發現其實對於f(x),我們可以通過F的加減來進行求解,具體過程如下
現在我們可以發現求解f(x)的如下的大致規律:
其中d|n
也就是說,並不完全取完,比如說對於f(6)的計算
我們發現所有F(n/d)都進行了運算,而f(8)則並不是這樣
所以可能有如下的式子可以表示f(n)的計算
顯然其中的μ函式是一個算數函式,μ可以等於1,表示加上這項,可以等於-1,表示減去這項,也可以等於0,表示不處理這項,那麼如果我們要這樣表示f(x)的求解的話,可以直接計算出
μ | value |
---|---|
1 | 1 |
2 | -1 |
3 | -1 |
4 | 0 |
5 | -1 |
6 | 1 |
7 | -1 |
8 | 0 |
對於一個素數p,我們可以得到
因為對於素數,F(1)的那項是減號,所以μ(n/1)=μ(n)=-1
即:
接下來我們可以推導
其中
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