主題
Search

無憂伴侶


將“無憂伴侶”定義為一對正整數 (a,b),使得 ab互質的(即 GCD(a,b)=1),並且 a無平方數的。類似地,將“強無憂伴侶”定義為一對 (a,b),使得 GCD(a,b)=1ab 均為無平方數;而“弱無憂伴侶”則定義為一對 (a,b),使得 GCD(a,b)=1ab 中至少一個為無平方數。

CarefreeCouples

C_0(x)C_1(x)C_2(x)C_3(x) 分別為無平方數對、無憂伴侶、強無憂伴侶和弱無平方數伴侶的數量,其中 a,b<=x,如上所示。

無平方數對 C_0(n) 對於 n=1, 2, ... 的數量為 1, 3, 7, 11, 19, 23, 35, 43, 55, ... (OEIS A018805),其具有閉合形式

C_0(x)=2Phi(n)-1
(1)
=sum_(k=1)^(n)|_n/k_|^2mu(k)
(2)

其中 Phi(n)尤拉函式求和函式|_x_|向下取整函式,並且 mu(n)莫比烏斯函式

無憂伴侶 C_1(n) 對於 n=1, 2, ... 的數量為 1, 3, 7, 9, 16, 20, 31, 35, 39, ... (OEIS A118258);強無憂伴侶 C_2(n) 的數量為 1, 3, 7, 7, 13, 17, 27, 27, ... (OEIS A118259);以及弱無憂伴侶 C_3(n) 的數量為 1, 3, 7, 11, 19, 23, 35, 43, 51, ... (OEIS A118260)。

那麼

C_1(x)=K_1x^2+O(xlnx)
(3)
C_2(x)=K_2x^2+O(xln^3x)
(4)
C_3(x)=2C_1(x)-C_2(x)
(5)
=K_3x^2+...,
(6)

其中,無憂常數和強無憂常數由下式給出

K_1=1/([zeta(2)]^2)[1+1/((p+1)(p^2-1))]
(7)
=1/(zeta(2))product_(p)[1-1/(p(p+1))]
(8)
=product_(p)(1-(2p-1)/(p^3))
(9)
=0.4282495056770944...
(10)
K_2=1/([zeta(2)]^3)product_(p)[1+(2p+1)/((p+1)^2(p^2-1))]
(11)
=1/([zeta(2)]^2)product_(p)[1-1/((p+1)^2)]
(12)
=1/(zeta(2))product_(p)[1-2/(p(p+1))]
(13)
=product_(p)(1-1/p)^2(1+2/p)
(14)
=product_(p)(1-(3p-2)/(p^3))
(15)
=0.2867474284344787...
(16)
K_3=2K_1-K_2
(17)
=0.5697515...
(18)

(OEIS A065464, A065473, 和 A118261; Moree 2005),其中 zeta(2)=pi^2/6黎曼zeta函式


另請參閱

素數乘積, 無平方數

使用 探索

參考文獻

Finch, S. R. "Carefree Couples." 第 2.5.1 節,出自 數學常數。英國劍橋:劍橋大學出版社,第 110-112 頁,2003 年。Moree, P. "計數無憂伴侶。" 2005 年 9 月 30 日。 http://arxiv.org/abs/math.NT/0510003Niklasch, G. "一些數論常數。" http://www.gn-50uma.de/alula/essays/Moree/Moree.en.shtmlSchroeder, M. R. 科學與通訊中的數論:在密碼學、物理學、數字資訊、計算和自相似性中的應用,第 3 版。紐約:施普林格出版社,第 54 頁,1997 年。Sloane, N. J. A. 序列 A015614, A018805, A065464, A065473, A118258, A118259, A118260, 和 A118261,出自“整數數列線上大全”。

在 中被引用

無憂伴侶

請引用為

Weisstein, Eric W. "無憂伴侶。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/CarefreeCouple.html

主題分類