学习笔记——狄利克雷卷积

发布时间 2023-08-12 11:02:35作者: Spade-A

狄利克雷卷积

用于计算求和问题(如莫比乌斯反演)

定义

\(f\)\(g\)为算数函数,其卷积为\(f*g\),

\[(f*g)(n)=\sum_{d|n}f(d)g(\frac nd) \]

卷积是对正因数求和。

举个例子:定义恒等函数\(I(n)=n\),常数函数\(1(n)=1\).

\[(I*1)(n)=\sum_{d|n}I(d)1(\frac nd)=\sum_{d|n}d*1=\sum_{d|n}d \]


性质

1.狄利克雷卷积适用交换律,结合律,分配律:

\[f*g=g*f \]

\[(f*g)*h=f*(g*h) \]

\[f*(g+h)=(f*g)+(f*h) \]

2.两个积性函数的狄利克雷卷积仍是积性函数

3.引入元函数的定义为
$\varepsilon(n)
= \lfloor \frac 1n\rfloor=
\begin{cases}
1 & n=1
\\
0 & n>1
\end{cases} $

对于任何\(f\),有$ f* {\varepsilon}=f $.