题目大意
设 d ( x ) d(x) d(x) 表示 x x x 因数个数,给定 n , m n,m n,m ,求
∑ i = 1 n ∑ j = 1 m d ( i j ) \sum_{i=1}^n\sum_{j=1}^md(ij) i=1∑nj=1∑md(ij)
题解
首先有一个奇妙的结论:
d ( i j ) = ∑ x ∣ i ∑ y ∣ i [ g c d ( x , y ) = = 1 ] d(ij)=\sum_{x|i}\sum_{y|i}[gcd(x,y)==1] d(ij)=x∣i∑y∣i∑[gcd(x,y)==1]
证明如下:
根据定义, d ( i j ) = ∑ p ∣ i j 1 d(ij)=\sum_{p|ij}1 d(ij)=p∣ij∑1
我们尝试把 p p p 拆开,设 x y = p xy=p xy=p ,那我们若我们枚举 x , y x,y x,y 则因为 x ∣ i x|i x∣i 且 y ∣ j y|j y∣j,则 x y ∣ i j xy|ij xy∣ij ,但发现会有重复,而如果我们假设 g c d ( x , y ) = 1 gcd(x,y)=1 gcd(x,y)=1 ,则有
d ( i j ) = ∑ x ∣ i ∑ y ∣ j [ g c d ( x , y ) = = 1 ] d(ij)=\sum_{x|i}\sum_{y|j}[gcd(x,y)==1] d(ij)=x∣i∑y∣j