6 votos

Número de pares de divisores no triviales de relativamente privilegiadas

Dado un número, $n=p_1^{a_1}p_2^{a_2}\ldots p_k^{a_k}$, ¿cuántos pares de divisores (excepto 1) que son relativamente primos hay?

Por ejemplo: $n=2^2\cdot 3=12$. Hay 6 diferentes factores:$\{1,2,3,4,6,12\}$, y la única pares de factores que son relativamente primos entre sí (excepto 1 de curso)$\{2,3\}$$\{2^2,3$}.

No era una pregunta similar, publicado hace algunos años: Número de Relativamente Factores Primos.

Mis pensamientos son que es el $\frac{P-1}{2}$ mencionado antes, pero quitando el $(\tau(n)-1)$ parejas con 1 (donde $\tau$ es el número de divisores de función), haciendo un total de $\frac{P-1}{2}-\tau(n)+1$.

2voto

Famke Puntos 129

En primer lugar me voy a cambiar la pregunta un poco, vamos a modificar a tu pregunta original al final.

En el recuento de dichas parejas vamos a hacer diferencia entre los pares (a,b) y (b,a); es decir, contaremos $(a,b)$ $(b,a)$ 2 pares diferentes. [excepto para el caso de $(a,b)=(1,1)$] También vamos 1 a ser una elección legal para el valor de $a$ o $b$. Por ejemplo, cuando se $n=12$ tenemos los siguientes pares:

(2,3), (3,2),

(4,3), (4,3),

(1,12), (1,6), (1,4), (1,3), (1,2), (1,1),

(12,1), (6,1), (4,1), (3,1), (2,1).



Deje $n=p_1^{\alpha_1}p_2^{\alpha_2}...p_k^{\alpha_k}$ como se lo permite, y deje $(a,b)$ a estar satisfecho en las condiciones anteriores, y deje $a=p_1^{\gamma_1}p_2^{\gamma_2}...p_k^{\gamma_k}$$b=p_1^{\beta_1}p_2^{\beta_2}...p_k^{\beta_k}$. Fijar un número primo que divide $n$, por ejemplo,$p_i$.



Tres de los casos puede ocurrir:

  • $p_i\nmid a$ $p_i\nmid b$:

en este caso tenemos a $\beta_i=\gamma_i=0$, por lo que en este caso sólo tenemos una opción para el par $(\beta_i,\gamma_i)$.

  • $p_i\mid a$ $p_i\nmid b$:

en este caso tenemos $\gamma_i=0$, $1\leq \beta_i \leq \alpha_i$; así que en este caso se ha $\alpha_i$ opciones para el par $(\beta_i,\gamma_i)$.

  • $p_i\nmid a$ $p_i\mid b$:

en este caso tenemos $\beta_i=0$, $1\leq \gamma_i \leq \alpha_i$; así que en este caso se ha $\alpha_i$ opciones para el par $(\beta_i,\gamma_i)$.

  • $p_i\mid a$ $p_i\mid b$:

este caso es imposible.

Así que a todos nos ha $2\alpha_i+1$ opciones para la elección de $\beta_i$$\gamma_i$.



Así que tenemos $\prod_{i=1}^{k}(2\alpha_i+1)$ relativamente primos pares en el cambiado problema, pero aviso que en el problema original de los pares de $(1,d)$ $(d,1)$ no son legales. El número de ilegales pares de $(1,d)$ es igual a $\prod_{i=1}^{k}(\alpha_i+1)$, similiarly el número de otro ilegales pares es igual a $\prod_{i=1}^{k}(\alpha_i+1)$. Pero estos pares tienen un común pares de $(a,b)=(1,1)$, por lo que el número de ilegales pares son iguales a $2\Bigg(\prod_{i=1}^{k}(\alpha_i+1)\Bigg)-1$. Así que tenemos $\prod_{i=1}^{k}(2\alpha_i+1)-2\Bigg(\prod_{i=1}^{k}(\alpha_i+1)\Bigg)+1$ legal pares. Pero recuerde que contamos $(a,b)$ $(b,a)$ 2 pares diferentes, por lo que debemos dividir la última fórmula 2.


Así que la respuesta a su problema original es igual a:

$1/2\Bigg(\prod_{i=1}^{k}(2\alpha_i+1)+1\Bigg)-\Bigg(\prod_{i=1}^{k}(\alpha_i+1)\Bigg)$,

observe que el segundo término es igual al número de divisores de a $n$ y el primer término es igual al número de divisores de a $n^2$ más uno, dividido por 2.

Por tanto, la fórmula cambia a $1/2\Bigg(d(n^2)+1\Bigg)-d(n)$ donde $d(m)$ representa el número de divisores de a $m$.

2voto

Master Shuriken Puntos 48

Mi intento, a pesar de que los rendimientos de una respuesta que no es muy agradable


Tomar un conjunto particular $F=\{i:1\le i\le k\}$.

Vamos a encontrar el número de factores que son coprime a $\prod_{i\in F}p_i$.

Para cualquier divisor $d$$b_1,...,b_j \in\mathbb N_0,\,\,\, (\forall i)\,\,\,b_i\le a_i$,

$$\gcd\left(d\,\,\,,\,\,\,\prod_{i\in F}p_i\right)=1 \iff d=\prod_{i\not\in F} p_i^{b_i}$$

$\implies$ (conjunto de todos los posibles divisores $\neq1$ cuales son coprime para el producto de números primos indexados por $F$)

$$\left|\left\{d\neq1:(d\,\,|\,\,n)\land\gcd\left(d\,\,\,,\,\,\,\prod_{i\in F}p_i\right)=1\right\}\right|=\left(\prod_{i\not\in F} (a_i+1)\right)-1$$

Ahora, para $b_1,...,b_n \in\mathbb N_0$,

$$\gcd\left(\prod_{i\in J} p_i, x\right)=1 \iff \gcd\left(\prod_{i\in J} p^{b_i}, x\right)=1,$$

$\implies$ (conjunto de todos los posibles pares de con $f$ está compuesta sólo de números primos indexados por $F$)

$$\left|\left\{(d,f):(d\,\,|\,\,n)\land(b_1,...,b_{|F|} \in\mathbb N_0,\,\,\, (\forall i)\,\,\,b_i\le a_i)\land\left(f=\prod_{i\in F}p_i^{b_i}\right)\land(\gcd\left(d,f\right)=1)\right\}\right|=\left(\left(\prod_{i\in F} (a_i+1)\right)-1\right)\left(\left(\prod_{i\not\in F} (a_i+1)\right)-1\right)$$

$$=\prod^k_{i=1}{(a_i+1)}-\prod_{i\in F}{(a_i+1)}-\prod_{i\not\in F}{(a_i+1)}+1$$

Ahora, estamos interesados en $\left|\left\{\{d,f\}:(d\,\,|\,\,n)\land(f\,\,|\,\,n)\land(\gcd(d,f)=1)\right\}\right|$. Podemos encontrar este sumando los de arriba sobre todos los posibles conjuntos de $F$, pero tenemos que tener en cuenta que todo lo que se cuenta dos veces como estamos después de los pares no ordenados.

Así que la respuesta final, $T$, es

$$T=\left|\left\{\left\{d,f\right\}:(d\,\,|\,\,n)\land(f\,\,|\,\,n)\land(\gcd(d,f)=1)\right\}\right|=\frac{1}{2}\left|\left\{(d,f):(d\,\,|\,\,n)\land(f\,\,|\,\,n)\land(\gcd(d,f)=1)\right\}\right|$$

$$=\frac{1}{2}\sum_{F\neq\varnothing\subset\{1,...,k\}} \left(\prod^k_{i=1}{(a_i+1)}-\prod_{i\in F}{(a_i+1)}-\prod_{i\not\in F}{(a_i+1)}+1\right)$$

Deje $P=\prod^k_{i=1}(a_i+1)$. Entonces

$$T=\frac{1}{2}\left(\left(2^k-2\right)(P+1)-\sum_{F\neq\varnothing\subset\{1,...,k\}}\left(\prod_{i\in F}{(a_i+1)}+\prod_{i\not\in F}{(a_i+1)}\right)\right)$$

$$=\left(2^{k-1}-1\right)(P+1)-\frac{1}{2}\sum_{F\neq\varnothing\subset\{1,...,k\}}\left(\prod_{i\in F}{(a_i+1)}+\prod_{i\not\in F}{(a_i+1)}\right)$$

$$=\left(2^{k-1}-1\right)(P+1)-\sum_{F\neq\varnothing\subset\{1,...,k\}}\prod_{i\in F}{(a_i+1)}$$

$$=2^{k-1}(P+1)-\sum_{F\subseteq\{1,...,k\}}\prod_{i\in F}{(a_i+1)}$$

No estoy seguro de simplificar más. Parece que esta pregunta, Primaria simétrica polinomios y Newton Identidades están relacionados con


Ejemplo de cálculos:

$n=30=2^13^15^1\implies k=3, P=8, (\forall i)\,\,a_i+1=2$

Así, al observar que no se $2^k-2=6$ posibles subconjuntos, que todos son de tamaño $1$ o $2$,

$$T=27-(3(2)+3(4))=9$$

No está seguro de cuánto más complicado ejemplos se puede hacer sin necesidad de un ordenador para su verificación.


Yo no estoy tan seguro de que esta respuesta en particular se refiere a $$P=\prod_{i=1}^k(2a_i+1)$$ desde el enlace.

2voto

Roddy MacPhee Puntos 336

Esto es más una ayuda que una respuesta. Deje $N=p_1^{a_1}p_2^{a_2}\ldots p_k^{a_k}$, tenemos, que el número de divisores total $(a_1+1)(a_2+1)\ldots (a_k+1)$. También sabemos, que el 1 y N, son los divisores que no queremos mirar. Cualquier poderes de $p_i$son divisibles por $p_i$. De ello se desprende, que al considerar los pares, que excluimos al menos un conjunto de poderes. A lo que me refiero, vamos a considerar $30=2^13^15^1$ tiene 8 divisores de 2 de las cuales no vamos a considerar siquiera. La eliminación de un conjunto de competencias para la comparación, tenemos $(2\times 2)-1$ divisores en los poderes de la izquierda que no están 1. Tenemos, 1 el poder de la primera a la izquierda, que no es igual a 1. Así, tenemos, 3 para que el poder para que coincida con. Tenemos, tres primos que podría haber sido. Así tenemos 9 divisor emparejamientos si alguno primer queda fuera. Estos son: (2,3),(2,5),(2,15),(3,2),(3,5),(3,10),(5,2),(5,3),(5,6). Ahora, por supuesto, hay duplicados, si usted no se preocupan por el orden de un par. Siempre se puede cambiar el orden de los pares, y que hay 3 distintas usando el mayor divisor, que no se pueden cambiar en este caso. En el resto, hay dos maneras de ordenar de manera 9-3=6; y 6/2=3; 3+3=6, que es la lista: (2,3),(2,5),(2,15),(3,5),(3,10),(5,6).

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X