欧拉函数计算公式推导与证明 📚✨

导读 欧拉函数,用符号φ(n)表示,是数学领域中一个非常重要的概念,它定义为小于或等于n的正整数中与n互质的数的个数。今天,让我们一起探索这...

欧拉函数,用符号φ(n)表示,是数学领域中一个非常重要的概念,它定义为小于或等于n的正整数中与n互质的数的个数。今天,让我们一起探索这个迷人的函数背后的奥秘吧!🔍

首先,我们从最基础的概念开始。两个数互质意味着它们的最大公约数(GCD)为1。例如,4和5就是一对互质的数,因为它们除了1以外没有其他共同的因子。那么,如何计算一个给定数n的欧拉函数值呢?🤔

欧拉函数的计算公式可以通过对n进行质因数分解来得到。如果将n分解为若干个质数pi的幂次乘积,即n = p1^k1 p2^k2 ... pr^kr,那么欧拉函数φ(n)的值可以表示为:

φ(n) = n (1 - 1/p1) (1 - 1/p2) ... (1 - 1/pr)

这个公式的证明基于数论中的几个重要定理,如中国剩余定理和模算术的性质。通过这些理论的支持,我们可以确保该公式对于所有正整数都是正确的。📚

最后,我们可以通过实例来加深理解。比如,计算φ(10),由于10=25,所以φ(10)=10(1-1/2)(1-1/5)=4。这意味着在1到10之间有4个数(1, 3, 7, 9)与10互质。🌟

希望这篇简短的文章能够帮助大家更好地理解和掌握欧拉函数的计算方法及其背后的数学原理!🌈

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