Función Divisor: Función aritmética relacionada cos divisores dun enteiro
En matemáticas, e concretamente na teoría de números, unha función divisor é unha función aritmética relacionada cos divisores dun número enteiro.
Aparece en varias identidades notables, incluíndo relacións coa función zeta de Riemann e a serie de Eisenstein de formas modulares. As funcións divisor foron estudadas por Ramanujan, que deu unha serie de congruencias e identidades importantes; estas son tratados por separado no artigo Suma de Ramanujan (de momento en inglés).
Unha función relacionada é a función sumatorio da función divisor, que, como o nome indica, é unha suma sobre a función divisor.
A función suma de divisores positivos σz (n), para un número real ou complexo z, defínese como a suma das potenciasz-ésimas dos divisores positivos de n. Pódese expresar como
onde é a abreviatura de "d divide a n ". O número de divisores é (secuencia A000005 na OEIS) e a suma de divisores é , moitas veces omitindo o subíndice polo que σ(n) é o mesmo que σ1 (n) (secuencia A000005 na OEIS).
Nomenclatura
Hai que ter coidado coa nomenclatura desta función e outras relacionadas cos divisores, tendo en conta tamén os usos en varios idiomas. Hai fundamentalmente 3 funcións relacionadas,
: función número de divisores. Dá o número de divisores e coincide con . Fálase dela no artigo divisor.
: función suma de divisores positivos.É a función tratada neste artigo. É a función que suma os valores das potencias z dos divisores. escríbese moitas veces sen subíndice e representa a suma dos divisores.
: función sumatorio da función divisor. Que dá como valor o sumatorio da función divisor para dos n menores que x.
Para a función suma de divisores positivos úsase frecuentemente o reducido función divisor, en francés denomínase de xeito moi descritivo "Fonction somme des puissances k-ièmes des diviseurs" e en italiano "funzione sigma, na maioría de resto de linguas denomínase "función divisor".
Para a función "número de divisores", úsase aproximadamente esa mesma nomenclatura mais as veces tamén a inclúen como función divisor, pola súa igualdade con .
En canto a función sumatorio da función divisor non atopamos moitas referencias sendo en inglés "Divisor summatory function" e en español "Función suma de divisores".
Exemplo
Por exemplo, σ0 (12) é o número dos divisores de 12:
mentres que σ1 (12) é a suma de todos os divisores:
Os casos x = 2 a 5 están listados na (secuencia A001157 na OEIS) ata (secuencia A001160 na OEIS), x = 6 a 24 están listados na (secuencia A013954 na OEIS) ata (secuencia A013972 na OEIS).
Propiedades
Fórmulas en potencias primas
Para un número primo p,
.
porque por definición, os factores dun número primo son 1 e el mesmo. A maiores, se pn # denota o primorial ,
A función divisor é multiplicativa (xa que cada divisor c do produto mn con corresponde claramente cun divisor a de m e un divisor b de n), mais non completamente multiplicativa,
A consecuencia disto é que, se escribimos
onde r = ω ( n ) é o número de factores primos distintos de n, pi é o i-ésimo factor primo e ai é a potencia máxima de pi pola cal n é divisible, daquela temos:
que, cando x ≠ 0, é equivalente á útil fórmula:
Cando x = 0, é:
Por exemplo, se n é 24, hai dous factores primos (p1 é 2 e p2 é 3); tendo en conta que 24 é o produto de 23 × 31, a1 é 3 e a2 é 1. Así podemos calcular do seguinte modo:
Os oito divisores contados por esta fórmula son 1, 2, 4, 8, 3, 6, 12 e 24.
onde se ocorre, e para , e son pares consecutivos de números pentagonais xeneralizados (OEIS : A001318, comezando con desprazamento 1). De feito, Euler demostrou isto mediante a diferenciación logarítmica da identidade no seu teorema de números pentagonales .
Tamén temos s (n) = σ (n) − n . Onde s(n) denota a suma dos divisores propios de n, é dicir, os divisores de n excluíndo o propio n . Esta función úsase para recoñecer números perfectos, que son os n tal que s(n) = n . Se s (n) > n, entón n é un número abundante, e se s (n) < n, entón n é un número deficiente.
Se n é unha potencia de 2, , entón e , o que fai n case perfecto.
Como exemplo, para dous primos , e sexa
.
Daquela
e
onde é a función totiente de Euler.
Entón, as raíces de
e podemos expresar p e q só en termos de σ (n) e φ (n), sen necesidade de coñecemento de n ou , como
En 1984, Roger Heath-Brown demostrou que a igualdade
é certa para infinitos valores de n, consulte (secuencia A005237 na OEIS).
Relacións con series
Dúas series de Dirichlet que inclúen a función divisor son:
Grönwall, Thomas Hakon (1913). Some asymptotic expressions in the theory of numbers. Transactions of the American Mathematical Society14. pp. 113–122. doi:10.1090/S0002-9947-1913-1500940-6.
Ivić, Aleksandar (1985). The Riemann zeta-function. The theory of the Riemann zeta-function with applications. A Wiley-Interscience Publication. New York etc.: John Wiley & Sons. pp. 385–440. ISBN0-471-80634-X. Zbl 0556.10026.
Robin, Guy (1984). Grandes valeurs de la fonction somme des diviseurs et hypothèse de Riemann. Journal de Mathématiques Pures et Appliquées. Neuvième Série 63. pp. 187–213. ISSN0021-7824. MR 774171.
This article uses material from the Wikipedia Galego article Función divisor, which is released under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 license ("CC BY-SA 3.0"); additional terms may apply (view authors). Todo o contido está dispoñible baixo a licenza CC BY-SA 4.0, agás que se indique o contrario. Images, videos and audio are available under their respective licenses. ®Wikipedia is a registered trademark of the Wiki Foundation, Inc. Wiki Galego (DUHOCTRUNGQUOC.VN) is an independent company and has no affiliation with Wiki Foundation.