將“無憂伴侶”定義為一對正整數 ,使得
和
是互質的(即
),並且
是無平方數的。類似地,將“強無憂伴侶”定義為一對
,使得
且
和
均為無平方數;而“弱無憂伴侶”則定義為一對
,使得
且
和
中至少一個為無平方數。
設 、
、
和
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
,如上所示。
無平方數對 對於
, 2, ... 的數量為 1, 3, 7, 11, 19, 23, 35, 43, 55, ... (OEIS A018805),其具有閉合形式
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(1)
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(2)
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其中 是尤拉函式求和函式,
是向下取整函式,並且
是莫比烏斯函式。
無憂伴侶 對於
, 2, ... 的數量為 1, 3, 7, 9, 16, 20, 31, 35, 39, ... (OEIS A118258);強無憂伴侶
的數量為 1, 3, 7, 7, 13, 17, 27, 27, ... (OEIS A118259);以及弱無憂伴侶
的數量為 1, 3, 7, 11, 19, 23, 35, 43, 51, ... (OEIS A118260)。
那麼
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(3)
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(4)
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(5)
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(6)
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其中,無憂常數和強無憂常數由下式給出
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(7)
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(8)
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(9)
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(10)
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(11)
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(13)
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(15)
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(16)
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(17)
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(18)
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(OEIS A065464, A065473, 和 A118261; Moree 2005),其中 是黎曼zeta函式。