【欧拉函数21怎么算】欧拉函数(Euler's Totient Function),通常用符号φ(n)表示,是数论中的一个重要函数,用于计算小于或等于n且与n互质的正整数的个数。在数学、密码学等领域有广泛应用。
对于数字21,我们可以通过以下步骤来计算其欧拉函数值φ(21)。
一、欧拉函数的基本公式
对于一个正整数n,若其质因数分解为:
$$
n = p_1^{k_1} \cdot p_2^{k_2} \cdots p_m^{k_m}
$$
则欧拉函数的计算公式为:
$$
\phi(n) = n \cdot \left(1 - \frac{1}{p_1}\right) \cdot \left(1 - \frac{1}{p_2}\right) \cdots \left(1 - \frac{1}{p_m}\right)
$$
二、对21进行质因数分解
21可以分解为两个质数的乘积:
$$
21 = 3 \times 7
$$
因此,它的质因数是3和7。
三、应用欧拉函数公式计算φ(21)
代入公式:
$$
\phi(21) = 21 \cdot \left(1 - \frac{1}{3}\right) \cdot \left(1 - \frac{1}{7}\right)
$$
计算过程如下:
- $1 - \frac{1}{3} = \frac{2}{3}$
- $1 - \frac{1}{7} = \frac{6}{7}$
所以:
$$
\phi(21) = 21 \cdot \frac{2}{3} \cdot \frac{6}{7}
$$
先计算 $\frac{2}{3} \times 21 = 14$,再乘以 $\frac{6}{7}$:
$$
14 \cdot \frac{6}{7} = 12
$$
四、总结
通过上述计算,我们可以得出:
$$
\phi(21) = 12
$$
也就是说,小于或等于21且与21互质的正整数共有12个。
五、表格展示结果
数字 | 是否与21互质 | 是否计入φ(21) |
1 | 是 | ✅ |
2 | 是 | ✅ |
3 | 否 | ❌ |
4 | 是 | ✅ |
5 | 是 | ✅ |
6 | 否 | ❌ |
7 | 否 | ❌ |
8 | 是 | ✅ |
9 | 否 | ❌ |
10 | 是 | ✅ |
11 | 是 | ✅ |
12 | 否 | ❌ |
13 | 是 | ✅ |
14 | 否 | ❌ |
15 | 否 | ❌ |
16 | 是 | ✅ |
17 | 是 | ✅ |
18 | 否 | ❌ |
19 | 是 | ✅ |
20 | 是 | ✅ |
21 | 否 | ❌ |
六、结论
通过质因数分解和欧拉函数公式,我们得出φ(21) = 12。这表示在1到21之间,有12个数与21互质。