■約数関数のおおまかな上界と下界(その29)
φ(x)=n
n=14は解xをもたない。
n=14,26,34,38,50,・・・と続く。
===================================
n=14はいわゆる非トーションである。すなわち、φ(x)=14には絶対なりえない。(読者はこのことをしめすことができるだろうか?)
他の非トーションは26,34である。(非トーションになる数には一般にどのような条件があるのだろうか?)
===================================
n=p1^α1・p2^α2・・・pk^αk (p1<p2<・・・<pk)
φ(n)=n・(p1-1)/p1・(p2-1)/p2・・・(pk-1)/pk
n・(p1-1)・(p2-1)・・・(pk-1)=φ(n)・p1・p2・・・pk
φ(n)φ(p1-1)φ(p2-1)・・・φ(pk-1)=φ(φ(n))φ(p1)φ(p2)・・・φ(pk)
p1=2のとき,φ(p1-1)=1,φ(p1)=1
φ(n)φ(p2-1)・・・φ(pk-1)=φ(φ(n))φ(p2)・・・φ(pk)
φ(n)>=φ(φ(n))・2^(k-1)
p1>2のとき,φ(p1-1)<=(p1-1)/2,φ(p1)=p1-1
φ(n)φ(p1-1)φ(p2-1)・・・φ(pk-1)=φ(φ(n))φ(p1)φ(p2)・・・φ(pk)
φ(n)>=φ(φ(n))・2^(k)
===================================
また、
φ(n)=p1^α1(1-1/p1)p2^α2(1-1/p2)・・・pk^αk(1-1/pk)
>=(p1-1)(p2-1)(・・・)(pk-1)
===================================
φ(n)=34のとき、φ(φ(n))=34(1-1/2)(1-1/17)=16
[1]p1=2のときk=1または2
n=2^αのとき
φ(n)=2^(α-1)・(2-1)=2・17 (矛盾)
n=2^α・p^β
φ(n)=2^(α-1)・p^(β-1)・(β-1)=2・17
p=17,β=2,α=2→φ(578)=34とはならず矛盾
===================================
[2]p1>2のとき、k=1
n=p^αとすると
φ(n)=p^(α-1)・(p-1)=2・17
p=17、p^(α-1)=17 (矛盾)
===================================