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약수 함수

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수학에서 약수 함수(Divisor function) σa(n)은 n의 약수들의 a 제곱 값의 합으로 정의된다.

\sigma_{a}(n)=\sum_{d|n} d^a\,\!.

σ0(n)은 d(n)로도 나타내며, n의 약수의 갯수에 해당한다.

σ1(n)은 시그마 함수 σ(n)라고 하며 n의 모든 약수의 합을 나타낸다.

\sigma(n)=\sigma_{1}(n)=\sum d.

특히 p소수일 때에만

\sigma (p)=p+1\,\!

이 성립한다. 정의에 의해 소수의 약수는 1과 소수 자신 뿐이기 때문이다.

s(n) = σ(n)-n 으로 표시하며, 이 값은 n에서 자기 자신을 제외한 약수의 합에 해당한다. s(n) = n이 되는 수를 완전수라 한다.

약수 함수는 곱셈적이다. 그러나 완전 곱셈적은 아니다.

만약 n = \prod_{i=1}^{r}p_{i}^{\alpha_{i}}소인수분해 된다면,

d(n) = \prod_{i=1}^{r} (\alpha_{i}+1),
\sigma(n) = \prod_{i=1}^{r} \frac{p_{i}^{\alpha_{i}+1}-1}{p_{i}-1}

이 된다. 일반적으로 a>0인 경우,

\sigma_{a}(n) = \prod_{i=1}^{r} \frac{p_{i}^{(\alpha_{i}+1)a}-1}{p_{i}^a-1}

이 성립한다.

그리고 오일러 상수 값을 γ로 적을 때,

\limsup_{n \rightarrow \infty} \frac{\sigma(n)}{n \ln \ln n} = e^\gamma

가 된다.

[편집] 약수 함수열

a OEIS σk(n), n=1, 2, 3, ...
0 A000005 1, 2, 2, 3, 2, 4, 2, 4, 3, 4, 2, 6, ...
1 A000203 1, 3, 4, 7, 6, 12, 8, 15, 13, 18, ...
2 A001157 1, 5, 10, 21, 26, 50, 50, 85, 91, 130, ...
3 A001158 1, 9, 28, 73, 126, 252, 344, 585, 757, 1134, ...
4 A001159 1, 17, 82, 273, 626, 1394, 2402, 4369, 6643, 10642, ...

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