■DE群多面体の面数公式(その239)

 (その237)では

[1]dをnの約数とする.

  Σφ(d)・2^(n/d)/2n

[2]nが奇数のとき,2^(n-1)/2

   nが偶数のとき,2^(n/2-1)+2^(n/2-2)

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 φ(m)は1からm−1までの整数のうち,mと公約数をもたない数はいくつあるかを数えた数を表す.

 φ(m)はかなり変動する関数である.たとえば,

  φ(29)=28,φ(30)=8,φ(31)=30,φ(32)=16

 しかし,φ(m)mp漸近的性質を考えると,オイラーのトーション関数は,無作為に選んだ2数が公約数をもたない確率などに関係していて

  φ(m)/mの平均値は6/π^2〜0.61に近づく.

これは無作為にとった整数が,2乗の因数をもたない確率でもある.

  φ(m)の平均/m〜(Σ1/m^2)^-1〜6/π^2

  1/n・Σφ(k)/k〜6/π^2

  1/n^2・Σφ(k)〜3/π^2

 また,コラム「学会にて(京大数理解析研,その1)」では

 位数nのファレイ数列の長さは,オイラー関数φ(n)を用いて,

  1+φ(1)+φ(2)+・・・+φ(n−1)+φ(n)

 〜3(n/π)^2〜0.30396n^2

になる.この近似はnが大きくなるにつれてよくなっていく.

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