友誼數
在數論中,友誼數是指二個正整數m和n滿足σ(m)/m = σ(n)/n的關係,其中σ(n)是因數函數,則稱它們是朋友,此二個整數互為友誼數。
例如(1+2+4+5+8+10+16+20+40+80)/80 = (1+2+4+5+8+10+20+25+40+50+100+200)/200 = 93/40,因此80和200都是友誼數。
友誼數為传递关系,若m和n為友誼數,n和p為友誼數,則m和p必為友誼數。
所有的已知的友誼數有6, 12, 24, 28, 30, ...(Template:Oeis,按σ(n)/n相同的組對排列:Template:Oeis、Template:Oeis)
確定不是友誼數的數即為孤獨數。但有些數尚未能證明它是否為孤獨數,例如10。
範例
另一個例子:30和140形成友誼數的一對,因為30和140滿足以下的等式[1]
- 。
數字2480、6200、40640也是該俱樂部成員,因為它們各自的豐度等於12/5。
作為奇數的友誼數,請考慮135和819(友誼數比例16/9),也有一奇一偶的友誼數,例如:42和544635(友誼數比例16/7),奇數的朋友也可能小於偶數,例如:84729645和155315394(友誼數比例896/351)或6517665、14705145、1119251474478和2746713837618(友誼數比例64/27)。
平方數可以是友誼數,例如:693479556(26334的平方)和8640、52416的友誼數比例都是127/36,立方數也可以是友誼數,例如:3375(15的立方)和6975的友誼數比例都是416/225。
較小整數的狀況
在下表中,Template:Blue證明是友誼數,Template:Red證明是孤獨數,如果n和σ(n)互質則不標顏色,其他未知狀況用Template:Yellow標示。
| 1 | 1 | 1 |
| 2 | 3 | 3/2 |
| 3 | 4 | 4/3 |
| 4 | 7 | 7/4 |
| 5 | 6 | 6/5 |
| 6 | 12 | 2 |
| 7 | 8 | 8/7 |
| 8 | 15 | 15/8 |
| 9 | 13 | 13/9 |
| 10 | 18 | 9/5 |
| 11 | 12 | 12/11 |
| 12 | 28 | 7/3 |
| 13 | 14 | 14/13 |
| 14 | 24 | 12/7 |
| 15 | 24 | 8/5 |
| 16 | 31 | 31/16 |
| 17 | 18 | 18/17 |
| 18 | 39 | 13/6 |
| 19 | 20 | 20/19 |
| 20 | 42 | 21/10 |
| 21 | 32 | 32/21 |
| 22 | 36 | 18/11 |
| 23 | 24 | 24/23 |
| 24 | 60 | 5/2 |
| 25 | 31 | 31/25 |
| 26 | 42 | 21/13 |
| 27 | 40 | 40/27 |
| 28 | 56 | 2 |
| 29 | 30 | 30/29 |
| 30 | 72 | 12/5 |
| 31 | 32 | 32/31 |
| 32 | 63 | 63/32 |
| 33 | 48 | 16/11 |
| 34 | 54 | 27/17 |
| 35 | 48 | 48/35 |
| 36 | 91 | 91/36 |
| 37 | 38 | 38/37 |
| 38 | 60 | 30/19 |
| 39 | 56 | 56/39 |
| 40 | 90 | 9/4 |
| 41 | 42 | 42/41 |
| 42 | 96 | 16/7 |
| 43 | 44 | 44/43 |
| 44 | 84 | 21/11 |
| 45 | 78 | 26/15 |
| 46 | 72 | 36/23 |
| 47 | 48 | 48/47 |
| 48 | 124 | 31/12 |
| 49 | 57 | 57/49 |
| 50 | 93 | 93/50 |
| 51 | 72 | 24/17 |
| 52 | 98 | 49/26 |
| 53 | 54 | 54/53 |
| 54 | 120 | 20/9 |
| 55 | 72 | 72/55 |
| 56 | 120 | 15/7 |
| 57 | 80 | 80/57 |
| 58 | 90 | 45/29 |
| 59 | 60 | 60/59 |
| 60 | 168 | 14/5 |
| 61 | 62 | 62/61 |
| 62 | 96 | 48/31 |
| 63 | 104 | 104/63 |
| 64 | 127 | 127/64 |
| 65 | 84 | 84/65 |
| 66 | 144 | 24/11 |
| 67 | 68 | 68/67 |
| 68 | 126 | 63/34 |
| 69 | 96 | 32/23 |
| 70 | 144 | 72/35 |
| 71 | 72 | 72/71 |
| 72 | 195 | 65/24 |
| 73 | 74 | 74/73 |
| 74 | 114 | 57/37 |
| 75 | 124 | 124/75 |
| 76 | 140 | 35/19 |
| 77 | 96 | 96/77 |
| 78 | 168 | 28/13 |
| 79 | 80 | 80/79 |
| 80 | 186 | 93/40 |
| 81 | 121 | 121/81 |
| 82 | 126 | 63/41 |
| 83 | 84 | 84/83 |
| 84 | 224 | 8/3 |
| 85 | 108 | 108/85 |
| 86 | 132 | 66/43 |
| 87 | 120 | 40/29 |
| 88 | 180 | 45/22 |
| 89 | 90 | 90/89 |
| 90 | 234 | 13/5 |
| 91 | 112 | 16/13 |
| 92 | 168 | 42/23 |
| 93 | 128 | 128/93 |
| 94 | 144 | 72/47 |
| 95 | 120 | 24/19 |
| 96 | 252 | 21/8 |
| 97 | 98 | 98/97 |
| 98 | 171 | 171/98 |
| 99 | 156 | 52/33 |
| 100 | 217 | 217/100 |
| 101 | 102 | 102/101 |
| 102 | 216 | 36/17 |
| 103 | 104 | 104/103 |
| 104 | 210 | 105/52 |
| 105 | 192 | 64/35 |
| 106 | 162 | 81/53 |
| 107 | 108 | 108/107 |
| 108 | 280 | 70/27 |
| 109 | 110 | 110/109 |
| 110 | 216 | 108/55 |
| 111 | 152 | 152/111 |
| 112 | 248 | 31/14 |
| 113 | 114 | 114/113 |
| 114 | 240 | 40/19 |
| 115 | 144 | 144/115 |
| 116 | 210 | 105/58 |
| 117 | 182 | 14/9 |
| 118 | 180 | 90/59 |
| 119 | 144 | 144/119 |
| 120 | 360 | 3 |
| 121 | 133 | 133/121 |
| 122 | 186 | 93/61 |
| 123 | 168 | 56/41 |
| 124 | 224 | 56/31 |
| 125 | 156 | 156/125 |
| 126 | 312 | 52/21 |
| 127 | 128 | 128/127 |
| 128 | 255 | 255/128 |
| 129 | 176 | 176/129 |
| 130 | 252 | 126/65 |
| 131 | 132 | 132/131 |
| 132 | 336 | 28/11 |
| 133 | 160 | 160/133 |
| 134 | 204 | 102/67 |
| 135 | 240 | 16/9 |
| 136 | 270 | 135/68 |
| 137 | 138 | 138/137 |
| 138 | 288 | 48/23 |
| 139 | 140 | 140/139 |
| 140 | 336 | 12/5 |
| 141 | 192 | 64/47 |
| 142 | 216 | 108/71 |
| 143 | 168 | 168/143 |
| 144 | 403 | 403/144 |
| 145 | 180 | 36/29 |
| 146 | 222 | 111/73 |
| 147 | 228 | 76/49 |
| 148 | 266 | 133/74 |
| 149 | 150 | 150/149 |
| 150 | 372 | 62/25 |
| 151 | 152 | 152/151 |
| 152 | 300 | 75/38 |
| 153 | 234 | 26/17 |
| 154 | 288 | 144/77 |
| 155 | 192 | 192/155 |
| 156 | 392 | 98/39 |
| 157 | 158 | 158/157 |
| 158 | 240 | 120/79 |
| 159 | 216 | 72/53 |
| 160 | 378 | 189/80 |
| 161 | 192 | 192/161 |
| 162 | 363 | 121/54 |
| 163 | 164 | 164/163 |
| 164 | 294 | 147/82 |
| 165 | 288 | 96/55 |
| 166 | 252 | 126/83 |
| 167 | 168 | 168/167 |
| 168 | 480 | 20/7 |
| 169 | 183 | 183/169 |
| 170 | 324 | 162/85 |
| 171 | 260 | 260/171 |
| 172 | 308 | 77/43 |
| 173 | 174 | 174/173 |
| 174 | 360 | 60/29 |
| 175 | 248 | 248/175 |
| 176 | 372 | 93/44 |
| 177 | 240 | 80/59 |
| 178 | 270 | 135/89 |
| 179 | 180 | 180/179 |
| 180 | 546 | 91/30 |
大的友誼數群
若三個或三個以上的正整數,其因數函數除以自身的比值相等,則這些正整數形成友誼數群(Template:Lang)。換言之,友誼數群是友誼數關係的等價類。目前還不知道是否有由無限多個正整數組成的友誼數群。完全數的因數函數為自身的2倍,因此所有完全數形成一個友誼數群,推測應該會有無限多個完全數(至少會和梅森質數的個數一樣多),但尚未被證明。
孤獨數
不與其他數組成友誼數對的正整數稱為孤獨數(Template:Lang)。
所有滿足( n, σ(n) ) = 1的n(Template:Oeis)都是孤獨數,因此所有質數冪都是孤獨數。n, σ(n)非互質的孤獨數已知有18, 45, 48, ... (Template:Oeis)。10, 14, 15, 20等數未能證明它是否孤獨數。