费马小定理证明:
窝们构造出 p-1 个数:a,2a,3a,…,(p-1)a
先证明这 p-1 个数两两不同余:
若存在两个数同余则有 (i−j)a≡0 (mod p)
因为 gcd(a,p)=1,所以有 i−j≡0 (mod p)
显然不成立
所以这 p-1 个数构成了对 p 取余的完系
那么就有 a∗(2a)∗(3a)∗⋯∗((p−1)a)≡(p−1)! (mod p)
因为 gcd((p−1)!,p)=1,可得 ap−1≡1 (mod p)
证明:φ(p)=∏si=1pki−1i(pi−1),其中 n = ∏si=1pkii
设Ai表示第i个质数的倍数的集合
φ(n)=|A1¯¯¯¯⋂A2¯¯¯¯⋂⋯⋂As¯¯¯¯|=|S|−∑|Ai|+∑i<j|AiAj|⋯+(−1)s|A1⋂A2⋂⋯⋂As|=n(1−∑1pi+∑i<j1pipj⋯+(−1)s∏i=1s1pi)=n∏i=1s(1−1pi)
证明:∑d|nφ(d)=n
∑d|nφ(d)=∑d|nφ(nd)=∑d|n∑i=1n[gcd(i,n)==d]=n
F(n)=∑d|nf(d)→f(n)=∑d|nμ(d)F(nd)
证:
∑d|nμ(d)F(nd)=∑d|nμ(d)∑d′|ndf(d′)=∑d′|nf(d′)∑d|nd′μ(d)=f(n)
F(n)=∑n|df(d)→f(n)=∑n|dμ(dn)F(d)
证:
∑n|dμ(dn)F(d)=∑n|dμ(dn)∑d|d′f(d′)=∑k=1∞μ(k)∑k|d′f(nd′)=∑d′=1∞f(nd′)∑k|d′μ(k)=f(n)