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莫比乌斯变换


序列 a_1, a_2, ... 的变换,其中

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

通过 莫比乌斯反演公式 变换为序列 b_1, b_2, ...

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

b_na_n 的变换有时被称为约数和变换。另外两种等价的表述形式如下:

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

其中右侧被称为 兰伯特级数,并且

 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函数(Sloane 和 Plouffe 1995, p. 21)。

莫比乌斯变换的例子(Sloane 和 Plouffe 1995, p. 22)包括当所有 n 时,b_n=1,逆变换为 a_n=1, 2, 2, 3, 2, 4, 2, 4, 3, 4, 2, 6, ... (OEIS A000005),即 约数函数 sigma_0(n),其中 na_n=n 的莫比乌斯变换得到 b_n=1, 1, 2, 2, 4, 2, 6, 4, 6, 4, 10, 4, 12, ... (OEIS A000010),即 n欧拉函数。序列 b_(2n)=0b_(2n+1)=4(-1)^n 的逆莫比乌斯变换得到 a_n=4, 4, 0, 4, 8, 0, 0, 4, 4, ... (OEIS A004018),即 n 写成两个平方和的 r(n) 方法数。当 n 为质数时,b_n=1,当 n 为合数时,b_n=0 的逆莫比乌斯变换得到序列 a_n=0, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 1, ... (OEIS A001221),即 n不同质因数个数


另请参阅

二项变换, 狄利克雷生成函数, 约数函数, 欧拉变换, 兰伯特级数, 莫比乌斯反演公式, 莫比乌斯变换, 斯特林变换

使用 探索

参考文献

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

莫比乌斯变换

请引用为

Weisstein, Eric W. "Möbius Transform." 来自 —— 资源。 https://mathworld.net.cn/MoebiusTransform.html

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