五边形数定理

五边形数定理

五边形数 定理 是一个由 欧拉 发现的数学定理,描述 欧拉函数 展开式的特性。

定理内容

欧拉函数的展开式如下:

即

欧拉函数展开后,有些次方项被消去,只留下次方项为1, 2, 5, 7, 12, ...的项次,留下来的次方恰为 孟目的 五边形 数 。若将上式视为幂级数,其 收敛半径 为1,不过若只是当作形式幂级数来考虑,就不会考虑其收敛半径。

和分割函数的关系

欧拉函数的 倒数 是分割函数的母函数,亦即:

其中 为k的分割函数。上式配合 五边形数定理 ,可以得到:

考虑 项的系数,在 时,等式右侧的系数均为0,比较等式二侧的系数,可得:

因此可得到分割函数 的递归式

以 为例