卡迈克尔函数

1. 定义

卡迈克尔函数定义为:当 nn 为 1、2、4、奇质数的次幂、奇质数的次幂的两倍时为欧拉函数,当 nn 为 2、4 以外的 2 的次幂时为欧拉函数的一半。

λ(n)={ϕ(n)n=1,2,3,4,5,6,7,9,10,12ϕ(n)n=8,16,32,64,128,256,\begin{array}{c} \lambda(n) = \left\{ \begin{aligned} \phi(n) \,\, & \,\, n = 1,2,3,4,5,6,7,9,10,\cdots \\ {1 \over 2}\phi(n) \,\, & \,\, n = 8,16,32,64,128,256,\cdots \end{aligned} \right. \end{array}

2. 性质

  • 对于任意整数 nn,由算数基本定理(整数唯一分解定理):n=p1a1p2a2pwawn = p_1^{a_1}p_2^{a_2} \cdots p_w^{a_w},则卡迈克尔函数满足:

λ(n)=lcm[λ(p1a1),λ(p2a2),,λ(pwaw)]\begin{array}{c} \lambda(n) = lcm[\lambda(p_1^{a_1}),\lambda(p_2^{a_2}),\cdots,\lambda(p_w^{a_w})] \end{array}

证明:根据欧拉函数性质,有 ϕ(pk)=pk1(p1)\phi(p^k) = p^{k-1}(p-1)pp 为质数)


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