WikiSort.ru - Не сортированное

Пусть ${\displaystyle k}$ — натуральное число. Жорданов тотиент или Функция Жордана^[1] ${\displaystyle J_{k}(n)}$ положительного целого ${\displaystyle n}$ — это число ${\displaystyle k}$ -кортежей положительных целых чисел, меньших либо равных ${\displaystyle n}$ , образующих ${\displaystyle (k+1)}$ -кортеж, наибольший общий делитель которых взаимно прост с ${\displaystyle n}$ . Функция является обобщением функции Эйлера, которая равна ${\displaystyle J_{1}}$ . Функция носит имя французского математика Жордана.

Определение

Функция Жордана мультипликативна и может быть вычислена по формуле

${\displaystyle J_{k}(n)=n^{k}\prod _{p|n}\left(1-{\frac {1}{p^{k}}}\right)\,}$ , где ${\displaystyle p}$ пробегает по простым делителям ${\displaystyle n}$ .

Свойства

• ${\displaystyle \sum _{d|n}J_{k}(d)=n^{k}.\,}$ ,

что можно записать на языке свёрток Дирихле как^[2]

${\displaystyle J_{k}(n)\star 1=n^{k}\,}$ ,

а через обращения Мёбиуса как

${\displaystyle J_{k}(n)=\mu (n)\star n^{k}}$ .

Поскольку производящая функция Дирихле ${\displaystyle \mu }$ равна ${\displaystyle 1/\zeta (s)}$ , а производящая функция Дирихле ${\displaystyle n^{k}}$ равна ${\displaystyle \zeta (s-k)}$ , ряд для ${\displaystyle J_{k}}$ превращается в

${\displaystyle \sum _{n\geq 1}{\frac {J_{k}(n)}{n^{s}}}={\frac {\zeta (s-k)}{\zeta (s)}}}$ .

• Средний порядок^[en] для ${\displaystyle J_{k}(n)}$ равен

${\displaystyle {\frac {n^{k}}{\zeta (k+1)}}}$ .

• Пси-функция Дедекинда равна

${\displaystyle \psi (n)={\frac {J_{2}(n)}{J_{1}(n)}}}$ ,

и при исследовании определения (обратим внимание, что каждый множитель в произведении по простым является круговым многочленом ${\displaystyle p_{-k}}$ ), можно показать, что арифметические функции, определённые как ${\displaystyle {\frac {J_{k}(n)}{J_{1}(n)}}}$ или ${\displaystyle {\frac {J_{2k}(n)}{J_{k}(n)}}}$ , являются целочисленными мультипликативными функциями.

• ${\displaystyle \sum _{\delta \mid n}\delta ^{s}J_{r}(\delta )J_{s}\left({\frac {n}{\delta }}\right)=J_{r+s}(n)}$ .       ^[3][4]

Порядок групп матриц

Полная линейная группа матриц порядка ${\displaystyle m}$ над ${\displaystyle \mathbb {Z} _{n}}$ имеет порядок^[5]

${\displaystyle |\operatorname {GL} (m,\mathbb {Z} _{n})|=n^{\frac {m(m-1)}{2}}\prod _{k=1}^{m}J_{k}(n).}$

Специальная линейная группа порядка ${\displaystyle m}$ над ${\displaystyle \mathbb {Z} _{n}}$ имеет порядок

${\displaystyle |\operatorname {SL} (m,\mathbb {Z} _{n})|=n^{\frac {m(m-1)}{2}}\prod _{k=2}^{m}J_{k}(n).}$

Симплектическая группа матриц порядка ${\displaystyle m}$ над ${\displaystyle \mathbb {Z} _{n}}$ имеет порядок

${\displaystyle |\operatorname {Sp} (2m,\mathbb {Z} _{n})|=n^{m^{2}}\prod _{k=1}^{m}J_{2k}(n).}$

Первые две формулы были открыты Жорданом.

Примеры

Списки в OEIS J₂ в A007434, J₃ в A059376, J₄ в A059377, J₅ в A059378, от J₆ до J₁₀ в списках A069091 — A069095.

Мультипликативные функции, определённые отношением J₂(n)/J₁(n) в A001615, J₃(n)/J₁(n) в A160889, J₄(n)/J₁(n) в A160891, J₅(n)/J₁(n) в A160893, J₆(n)/J₁(n) в A160895, J₇(n)/J₁(n) в A160897, J₈(n)/J₁(n) в A160908, J₉(n)/J₁(n) в A160953, J₁₀(n)/J₁(n) в A160957, J₁₁(n)/J₁(n) в A160960.

Примеры отношений J_2k(n)/J_k(n): J₄(n)/J₂(n) в A065958, J₆(n)/J₃(n) в A065959 и J₈(n)/J₄(n) в A065960.

Примечания

Литература

Ссылки

• Мерзляков Ю.И. Рациональные группы. — Москва: «Наука», 1980. — (Современная алгебра).

Для улучшения этой статьи желательно: Проверить качество перевода с иностранного языка. Исправить статью согласно стилистическим правилам Википедии.