主题
Search

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 Wolfram|Alpha 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 Wolfram|Alpha 中被引用

莫比乌斯变换

请引用为

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

主题分类