"약수의 합과 오일러 토션트"의 두 판 사이의 차이

수학노트
둘러보기로 가기 검색하러 가기
 
(같은 사용자의 중간 판 3개는 보이지 않습니다)
3번째 줄: 3번째 줄:
 
* http://blog.naver.com/seewoo5/30137568073
 
* http://blog.naver.com/seewoo5/30137568073
  
 
+
  
 
+
  
 
==기호==
 
==기호==
  
 
* [[자연수의 약수의 합]]
 
* [[자연수의 약수의 합]]
*  자연수 <math>n</math>에 대하여, 1부터 n까지의 양의 정수 중에 <math>n</math>의 약수인 수의 합을 <math>\sigma(n)</math> 으로 나타냄:<math>\sigma(n)=\sum_{d|n}d</math><br>
+
*  자연수 <math>n</math>에 대하여, 1부터 n까지의 양의 정수 중에 <math>n</math>의 약수인 수의 합을 <math>\sigma(n)</math> 으로 나타냄:<math>\sigma(n)=\sum_{d|n}d</math>
 
* [[오일러의 totient 함수]]
 
* [[오일러의 totient 함수]]
* 1부터 n까지의 양의 정수 중에 n과 서로소인 수의 개수를 <math>\varphi(n)</math>  으로 둠
+
* 1부터 n까지의 양의 정수 중에 n과 서로소인 수의 개수를 <math>\varphi(n)</math> 으로 둠
  
 
+
  
 
+
  
 
==문제==
 
==문제==
  
* <math>\sigma(n)+\varphi(n)=2n</math>  <=> n이 소수이다
+
* <math>\sigma(n)+\varphi(n)=2n</math> <=> n이 소수이다
  
 
+
  
 
+
  
 
==풀이==
 
==풀이==
33번째 줄: 33번째 줄:
 
* <math>\sigma(n) = \frac{p_{1}^{\alpha_1+1}-1}{p_1-1}\cdots \frac{p_{k}^{\alpha_2+1}-1}{p_k-1}</math>
 
* <math>\sigma(n) = \frac{p_{1}^{\alpha_1+1}-1}{p_1-1}\cdots \frac{p_{k}^{\alpha_2+1}-1}{p_k-1}</math>
  
 
+
  
 
n 을 나누는 소수가 하나인 경우, 즉 k=1 인 경우
 
n 을 나누는 소수가 하나인 경우, 즉 k=1 인 경우
43번째 줄: 43번째 줄:
 
<math>\sigma(n) = \frac{p_{1}^{\alpha_1+1}-1}{p_1-1}</math>
 
<math>\sigma(n) = \frac{p_{1}^{\alpha_1+1}-1}{p_1-1}</math>
  
<math>\frac{\sigma(n)+\varphi(n)}{n}=\frac{2(1-p_1)}{1-p_1}+\frac{-p_1^{-1}+p_1^{-\alpha_1}}{1-p_1}}</math> 이므로, <math>\frac{\sigma(n)+\varphi(n)}{n}=2</math> 이려면 <math>\alpha_1=1</math> 일 수밖에 없다.
+
<math>\frac{\sigma(n)+\varphi(n)}{n}=\frac{2(1-p_1)}{1-p_1}+\frac{-p_1^{-1}+p_1^{-\alpha_1}}{1-p_1}</math> 이므로, <math>\frac{\sigma(n)+\varphi(n)}{n}=2</math> 이려면 <math>\alpha_1=1</math> 일 수밖에 없다.
  
 
+
  
 
이제 n을 나누는 소수가 둘 이상인 경우, 즉 <math>k\geq 2</math> 라 가정하자.
 
이제 n을 나누는 소수가 둘 이상인 경우, 즉 <math>k\geq 2</math> 라 가정하자.
  
 
+
  
 
가령 k=3 인 경우, <math>\alpha_i\geq 1</math> 이므로,
 
가령 k=3 인 경우, <math>\alpha_i\geq 1</math> 이므로,
57번째 줄: 57번째 줄:
 
<math>\geq \frac{p_1 p_2 p_3}{\left(p_1-1\right) \left(p_2-1\right)\left(p_3-1\right)}\left(1-\frac{1}{p_1{}^2}\right)\left(1-\frac{1}{p_2{}^2}\right)\left(1-\frac{1}{p_3{}^2}\right)+\frac{\left(p_1-1\right) \left(p_2-1\right)\left(p_3-1\right)}{p_1 p_2 p_3}</math>
 
<math>\geq \frac{p_1 p_2 p_3}{\left(p_1-1\right) \left(p_2-1\right)\left(p_3-1\right)}\left(1-\frac{1}{p_1{}^2}\right)\left(1-\frac{1}{p_2{}^2}\right)\left(1-\frac{1}{p_3{}^2}\right)+\frac{\left(p_1-1\right) \left(p_2-1\right)\left(p_3-1\right)}{p_1 p_2 p_3}</math>
  
 
+
  
 
여기서 다음과 같은 부등식을 이용할 수 있다.
 
여기서 다음과 같은 부등식을 이용할 수 있다.
66번째 줄: 66번째 줄:
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
==역사==
 
 
 
 
 
* http://www.google.com/search?hl=en&tbs=tl:1&q=
 
* [[수학사 연표]]
 
 
 
 
 
 
 
  
 
==메모==
 
==메모==
  
 
+
  
 
* Math Overflow http://mathoverflow.net/search?q=
 
* Math Overflow http://mathoverflow.net/search?q=
  
 
+
  
 
+
  
 
==관련된 항목들==
 
==관련된 항목들==
  
 
+
  
 
+
  
 
==수학용어번역==
 
==수학용어번역==
  
*  단어사전<br>
+
*  단어사전
 
** http://translate.google.com/#en|ko|
 
** http://translate.google.com/#en|ko|
 
** http://ko.wiktionary.org/wiki/
 
** http://ko.wiktionary.org/wiki/
* 발음사전 http://www.forvo.com/search/
+
* 발음사전 http://www.forvo.com/search/
* [http://mathnet.kaist.ac.kr/mathnet/math_list.php?mode=list&ftype=&fstr= 대한수학회 수학 학술 용어집]<br>
+
* [http://mathnet.kaist.ac.kr/mathnet/math_list.php?mode=list&ftype=&fstr= 대한수학회 수학 학술 용어집]
 
** http://mathnet.kaist.ac.kr/mathnet/math_list.php?mode=list&ftype=eng_term&fstr=
 
** http://mathnet.kaist.ac.kr/mathnet/math_list.php?mode=list&ftype=eng_term&fstr=
 
* [http://www.kss.or.kr/pds/sec/dic.aspx 한국통계학회 통계학 용어 온라인 대조표]
 
* [http://www.kss.or.kr/pds/sec/dic.aspx 한국통계학회 통계학 용어 온라인 대조표]
 
* [http://www.nktech.net/science/term/term_l.jsp?l_mode=cate&s_code_cd=MA 남·북한수학용어비교]
 
* [http://www.nktech.net/science/term/term_l.jsp?l_mode=cate&s_code_cd=MA 남·북한수학용어비교]
* [http://kms.or.kr/home/kor/board/bulletin_list_subject.asp?bulletinid=%7BD6048897-56F9-43D7-8BB6-50B362D1243A%7D&boardname=%BC%F6%C7%D0%BF%EB%BE%EE%C5%E4%B7%D0%B9%E6&globalmenu=7&localmenu=4 대한수학회 수학용어한글화 게시판]
+
* [http://kms.or.kr/home/kor/board/bulletin_list_subject.asp?bulletinid=%7BD6048897-56F9-43D7-8BB6-50B362D1243A%7D&boardname=%BC%F6%C7%D0%BF%EB%BE%EE%C5%E4%B7%D0%B9%E6&globalmenu=7&localmenu=4 대한수학회 수학용어한글화 게시판]
  
 
+
  
 
+
  
 
==매스매티카 파일 및 계산 리소스==
 
==매스매티카 파일 및 계산 리소스==
121번째 줄: 104번째 줄:
  
  
 
+
 
+
  
 
==관련논문==
 
==관련논문==
 
* Bárány, Imre, Greg Martin, Eric Naslund, and Sinai Robins. “Primitive Points in Lattice Polygons.” arXiv:1509.02201 [math], September 7, 2015. http://arxiv.org/abs/1509.02201.
 
* Bárány, Imre, Greg Martin, Eric Naslund, and Sinai Robins. “Primitive Points in Lattice Polygons.” arXiv:1509.02201 [math], September 7, 2015. http://arxiv.org/abs/1509.02201.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2020년 12월 28일 (월) 03:48 기준 최신판

개요



기호

  • 자연수의 약수의 합
  • 자연수 \(n\)에 대하여, 1부터 n까지의 양의 정수 중에 \(n\)의 약수인 수의 합을 \(\sigma(n)\) 으로 나타냄\[\sigma(n)=\sum_{d|n}d\]
  • 오일러의 totient 함수
  • 1부터 n까지의 양의 정수 중에 n과 서로소인 수의 개수를 \(\varphi(n)\) 으로 둠



문제

  • \(\sigma(n)+\varphi(n)=2n\) <=> n이 소수이다



풀이

  • \(n=p_1 ^{\alpha _1} p_2 ^{\alpha _2} ... p_k ^{\alpha _k}\) 인 경우
  • \(\varphi (n) = p_1 ^{\alpha _1 - 1} p_2 ^{\alpha _2 - 1} ... p_k ^{\alpha _k - 1} (p_1 - 1)(p_2 - 1) .. (p_k - 1) \)
  • \(\sigma(n) = \frac{p_{1}^{\alpha_1+1}-1}{p_1-1}\cdots \frac{p_{k}^{\alpha_2+1}-1}{p_k-1}\)


n 을 나누는 소수가 하나인 경우, 즉 k=1 인 경우

\(n=p_1 ^{\alpha _1}\)

\(\varphi (n) = p_1 ^{\alpha _1 - 1}(p_1 - 1)\)

\(\sigma(n) = \frac{p_{1}^{\alpha_1+1}-1}{p_1-1}\)

\(\frac{\sigma(n)+\varphi(n)}{n}=\frac{2(1-p_1)}{1-p_1}+\frac{-p_1^{-1}+p_1^{-\alpha_1}}{1-p_1}\) 이므로, \(\frac{\sigma(n)+\varphi(n)}{n}=2\) 이려면 \(\alpha_1=1\) 일 수밖에 없다.


이제 n을 나누는 소수가 둘 이상인 경우, 즉 \(k\geq 2\) 라 가정하자.


가령 k=3 인 경우, \(\alpha_i\geq 1\) 이므로,

\(\frac{\sigma(n)+\varphi(n)}{n}=\frac{p_1^{-\alpha _1}\left(p_1^{\alpha _1+1}-1\right) p_2^{-\alpha _2} \left(p_2^{\alpha _2+1}-1\right) p_3^{-\alpha _3} \left(p_3^{\alpha _3+1}-1\right) }{\left(p_1-1\right) \left(p_2-1\right) \left(p_3-1\right)}+\frac{\left(p_1-1\right) \left(p_2-1\right) \left(p_3-1\right)}{ p_1p_2 p_3}\)

\(\geq \frac{p_1 p_2 p_3}{\left(p_1-1\right) \left(p_2-1\right)\left(p_3-1\right)}\left(1-\frac{1}{p_1{}^2}\right)\left(1-\frac{1}{p_2{}^2}\right)\left(1-\frac{1}{p_3{}^2}\right)+\frac{\left(p_1-1\right) \left(p_2-1\right)\left(p_3-1\right)}{p_1 p_2 p_3}\)


여기서 다음과 같은 부등식을 이용할 수 있다.

\(x_n,y_n>0\) 이고, \(k\geq 2\) 인 자연수일 때,

\(\prod _{n=1}^k \left(x_n-y_n\right)+\prod _{n=1}^k \left(x_n+y_n\right)>2\prod _{n=1}^k x_n\)

메모



관련된 항목들

수학용어번역



매스매티카 파일 및 계산 리소스



관련논문

  • Bárány, Imre, Greg Martin, Eric Naslund, and Sinai Robins. “Primitive Points in Lattice Polygons.” arXiv:1509.02201 [math], September 7, 2015. http://arxiv.org/abs/1509.02201.