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莫比烏斯變換


序列 a_1, a_2, ... 的變換,其中

 a_n=sum_(d|n)b_d
(1)

透過 莫比烏斯反演公式 變換為序列 b_1, b_2, ...

 b_n=sum_(d|n)mu(n/d)a_d.
(2)

b_na_n 的變換有時被稱為約數和變換。另外兩種等價的表述形式如下:

 sum_(n=1)^inftya_nx^n=sum_(n=1)^inftyb_n(x^n)/(1-x^n),
(3)

其中右側被稱為 蘭伯特級數,並且

 sum_(n=1)^infty(a_n)/(n^s)=zeta(s)sum_(n=1)^infty(b_n)/(n^s),
(4)

其中 zeta(s)黎曼zeta函式(Sloane 和 Plouffe 1995, p. 21)。

莫比烏斯變換的例子(Sloane 和 Plouffe 1995, p. 22)包括當所有 n 時,b_n=1,逆變換為 a_n=1, 2, 2, 3, 2, 4, 2, 4, 3, 4, 2, 6, ... (OEIS A000005),即 約數函式 sigma_0(n),其中 na_n=n 的莫比烏斯變換得到 b_n=1, 1, 2, 2, 4, 2, 6, 4, 6, 4, 10, 4, 12, ... (OEIS A000010),即 n尤拉函式。序列 b_(2n)=0b_(2n+1)=4(-1)^n 的逆莫比烏斯變換得到 a_n=4, 4, 0, 4, 8, 0, 0, 4, 4, ... (OEIS A004018),即 n 寫成兩個平方和的 r(n) 方法數。當 n 為質數時,b_n=1,當 n 為合數時,b_n=0 的逆莫比烏斯變換得到序列 a_n=0, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 1, ... (OEIS A001221),即 n不同質因數個數


另請參閱

二項變換, 狄利克雷生成函式, 約數函式, 尤拉變換, 蘭伯特級數, 莫比烏斯反演公式, 莫比烏斯變換, 斯特林變換

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參考文獻

Bender, E. A. and Goldman, J. R. "On the Applications of Möbius Inversion in Combinatorial Analysis." Amer. Math. Monthly 82, 789-803, 1975.Bernstein, M. and Sloane, N. J. A. "Some Canonical Sequences of Integers." Linear Algebra Appl. 226/228, 57-72, 1995.Gessel, I. and Rota, C.-G. (Eds.). Classic Papers in Combinatorics. Boston, MA: Birkhäuser, 1987.Hardy, G. H. and Wright, E. M. §17.10 in An Introduction to the Theory of Numbers, 5th ed. Oxford, England: Clarendon Press, 1979.Rota, G.-C. "On the Foundations of Combinatorial Theory I. Theory of Möbius Functions." Z. für Wahrscheinlichkeitsth. 2, 340-368, 1964.Sloane, N. J. A. Sequences A000005/M0246, A000010/M0299, A001221/M0056, and A004018/M3218 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."Sloane, N. J. A. and Plouffe, S. The Encyclopedia of Integer Sequences. San Diego, CA: Academic Press, 1995.Stanley, R. P. Enumerative Combinatorics, Vol. 1. Cambridge, England: Cambridge University Press, p. 259, 1999.

在 中被引用

莫比烏斯變換

請引用為

Weisstein, Eric W. "Möbius Transform." 來自 —— 資源。 https://mathworld.tw/MoebiusTransform.html

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