戴德金和

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戴德金和(Dedekind sum)是德國數學家理查德·戴德金在跟戴德金η函數有關的工作中提出的。

定義這個函數,首先要定義((x)):若x整數((x))=0,否則為x[x]0.5,其中[x]是最大而又不大於x的整數。

對於非零整數h,k,戴德金和s(h,k)定義為 s(h,k)=μ=0k1((μk))((hμk))

h,k互質且均大於0,有s(h,k)=14kμ=1k1cot(πhμk)cot(πμk)

公式

  • 公因數時:s(ch,ck)=s(h,k)
  • Petersson-Knopp恆等式:d|nm=0d1s(ndh+mk,kd)=σ(n)s(h,k)σ(n)因數函數,是n的正因數之和。其中一個較易證明的特例為當p質數(p+1)s(h,k)=s(ph,k)+m=0p1s(h+mk,pk)
  • 周期性:s(nk+h,k)=s(h,k)
  • pq1(modk)s(p,k)=s(q,k)
  • s(1,k)=(k1)(k2)12k
  • k奇數s(2,k)=(k1)(k5)24k
  • 對於k1(modh)12hks(h,k)=(k1)(k(h2+1))
  • 對於k2(modh)12hks(h,k)=(k2)(k(h2+1)/2)
  • 對於k1(modh)12hks(h,k)=k2+(h26h+2)k+(h2+1)
  • 互反和:
s(h,k)+s(k,h)=14+112(hk+1hk+kh)

參考