Сумма делителей числа - (реферат)
p>Посмотрим, что же у нас получилось: на графике отчётливо просматриваются несколько прямых линий, например, нижняя это– простые числа. Верхняя граница –это наиболее сложные числа (имеющие наибольшее количество делителей) - это не прямая, но и не парабола. Скорее всего, – это показательная функция (у = ах). В мемуарах Эйлера я нашел много интересных мне рассуждений(у(n) – сумма делителей числа n): Определив значение у(n) мы ясно видим, что если p – простое, то у(p)= p + 1. у(1)=1, а если число n – составное, то у(n)>1 + n. Если a, b, c, d – различные простые числа, то мы видим:у(ab)=1+a+b+ab=(1+a)(1+b)= у(a)у(b)
у(abcd)= у(a)у(b)у(c)у(d)
у(a^2)=1+a+a2=
у(a^3)=1+a+a2+a3=
И вообще
у(nn)=
Пользуясь этим:
у(aqbwcedr)= у(aq)у(bw)у(ce)у(dr)
Например у(360), 360 = 23*32*5 => у(23) у(32) у(5)=15*13*6=1170. Чтобы показать последовательность сумм делителей приведём таблицу:
n
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
1
3
4
7
6
12
8
15
13
10
18
12
28
14
24
24
31
18
39
20
20
42
32
36
24
60
31
42
40
56
30
30
72
32
63
48
54
48
91
38
60
56
40
90
42
96
44
84
78
72
48
124
57
50
93
72
98
54
120
72
120
80
90
60
60
168
62
96
104
127
84
144
68
126
96
70
144
72
195
74
114
424
140
96
168
80
80
186
121
126
84
224
108
132
120
180
90
90
234
112
168
128
144
120
252
98
171
156
Если у(n) обозначает член любой этой последовательности, а у(n - 1), у(n - 2), у(n - 3)… предшествующие члены, то у(n) всегда можно получить по нескольким предыдущим членам:
у(n) = у(n - 1) + у(n - 2) - у(n - 5) - у(n - 7) + у(n - 12) + у(n - 15) - у(n - 22) - у(n– 26) + … (**)
Знаки “+” “-” в правой части формулы попарно чередуются. Закон чисел 1, 2, 5, 7, 12, 15…, которые мы должны вычитать из рассматриваемого числа n, станет ясен если мы возьмем их разности:
Числа: 1, 2, 5, 7, 12, 15, 22, 26, 35, 40, 51, 57, 70, 77, 92, 100… Разности: 1, 3, 2, 5, 3, 7, 4, 9, 5, 11, 6, 13, 7, 15, 8… В самом деле, мы имеем здесь поочередно все целые числа 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7… и нечетные 3, 5, 7, 9 11…
Хотя эта последовательность бесконечна, мы должны в каждом случае брать только те члены, для которых числа стоящие под знаком у, еще положительны, и опускать у для отрицательных чисел. Если в нашей формуле встретиться у(0), то, поскольку его значение само по себе является неопределённым, мы должны подставить вместо у(0) рассматриваемое число n. Примеры:
у(1) = у(0) =1 = 1
у(2) = у(1) + у(0) = 1 + 2 = 3
…
у(20) = у(19)+у(18)-у(15)-у(13)+9у(8)+у(5)=20+39-24-14+15+6= 42 Доказательство теоремы (**) я приводить не буду.
Вообще, найти сумму всех делителей числа можно с помощью канонического разложения натурального числа (это уже было сказано выше). Сумму делителей числа n обозначают у(n). Легко найти у(n) для небольших натуральных чисел, например у(12) = 1+2+3+4+6+12=28(это было приведено выше). Но при достаточно больших числах отыскивание всех делителей, а тем более их суммы становится затруднительным. Совсем другое дело, если уже известно, что каноническое разложение числа n таково: .
Его делителями являются все числа , для которых 0 ? вs ? бs, s = 1, …, k. Ясно, что у(n) представляет собой сумму всех таких чисел при различных значениях показателей
в1, в2, … вk. Этот результат мы получим раскрыв скобки в произведении
По формуле конечного числа членов геометрической прогрессии приходим к равенству
(*)
По этой формуле у(360) = .
Формулу для вычисления значения функции у(n) вывел замечательный английский математик Джон Валлис(1616 - 1703)–один из основателей и первых членов Лондонского Королевства общества (Академии наук). Он был первым из английских математиков, начавших заниматься математическим анализом. Ему принадлежат многие обозначения и термины, применяемые сейчас в математике, в частности знак? для обозначения бесконечности. Валлис вывел удивительную формулу, представляющую число р в виде бесконечного произведения:
Д. Валлис много занимался комбинаторикой и её приложениями к теории шифров, не без основания считая себя родоначальником новой науки–криптологии (от греч. “криптос” - тайный, “логос” - наука, учение). Он был одним из лучших шифровальщиков своего времени и по поручению министра полиции Терло занимался в республиканском правительстве Кромвеля расшифровкой посланий монархических заговорщиков.
С функцией у(n) связан ряд любопытных задач. Например:
1. ) Найти пару целых чисел, удовлетворяющих условию: у(m1)=m2, у(m2)=m1. Некоторые из них не удаётся решить даже с использованием формулы (*). Так, например, не иначе как подбором можно найти числа, для которых у(n) есть квадрат некоторого натурального числа. Такими числами являются 22, 66, 70, 81, 343, 1501, 4479865. Вот ещё две задачи, приведённые в 1657 г. Пьером Ферма: найти такое m, для которого у(m3) – квадрат натурального числа (Ферма нашёл не одно решение этой задачи); найти такое m, для которого у(m2) – куб натурального числа. Например, одним из решений первой задачи является m = 7, а для второй m = 43098.
С помощью программы Derive, я попробовал найти ещё решения и у меня этого не получилось. (я рассматривал у(m3) = n2, где m принимает значения от 1 до 1000, а n от 1 до 5000 в 1. ) и тоже самое в 2. ) )
Формулы:
1. DELITELI(m) : = SELECT(MOD(m, n) = 0, n, 1, m)
DIMENSION(DELITELI(m))
2. SUMMADELITELEY(m) : = У ELEMENT(DELITELI(m), i)
i=1
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
