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  • 狄利克雷卷积学习笔记

    前置知识

    (1)常见的完全积性函数:

    恒等函数(I)(I(n)=1)

    单位函数(id)(id(n)=n)

    元函数(epsilon)(epsilon(n)=[n=1]),元函数卷积任何函数(f)都是(f)本身

    (2)常见积性函数::

    欧拉函数:(varphi(n))是小于n和n互质的自然数个数

    莫比乌斯函数:(mu(n))

    (sigma)(sigma_k(n))表示n的所有因数的k次方之和

    (3)【狄利克雷卷积定义】

    两个函数((f,g))的狄利克雷卷积记为(f*g)

    [(f * g)(n)=sum_{k mid n} f(k) imes gleft(frac{n}{k} ight) ]

    (5)【基础性质】

    • (f,g)为积性函数,则(f*g)也是积性函数

    • 卷积满足交换律,结合律,分配律

    (6)【常用卷积等式】

    [egin{alignat}{1} mu*I&=epsilon \mu * i d&=varphi \varphi * I&=id \end{alignat} ]

    (7)用卷积的性质证明莫比乌斯反演

    [egin{alignat}{1}F(n)&=sum_{d mid n} f(d) \F&=f*I \F*mu&=f*I*mu \F*mu&=f*epsilon qquad&(性质6) \F*mu&=f qquad&(元函数性质)\f(n)&=sum_{d mid n} mu(d) Fleft(frac{n}{d} ight)end{alignat} ]

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