tau(x) ... eine Funktion von N in N

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Poff Auf diesen Beitrag antworten »
tau(x) ... eine Funktion von N in N
Die Funktion 'tau' von N -> N ordnet jedem x aus N die Anzahl
der in N existierenden verschiedenen Teiler von x zu.

sei p einfache Primzahl:
tau(0) = 0 per Def.
tau(1) =1
tau(p) =2

Seien (Pi und Qi alle voneinander verschieden und prim)
x=P1^I1*P2^I2*...*Pn^In
y=Q1^J1*Q2^J2*...*Qk^Jk
die eindeutigen Primfaktorzerlegungen von x und y aus N, und

u=tau(x)
p eine von allen Pi VERSCHIEDENE Primzahl


so gilt offensichtlich
tau(p*x) = u+u =2*u = 2*tau(x) =tau(x)*tau(p)
(es kommen alle Teiler die ja selbst eindeutige Kombinationen der
Primfaktorzerlegung von x sein müssen genau ein 2.Mal nämlich mit
nun anmultipiziertem p vor und damit insgesamt u+u Teiler)

offensichtlich ist damit
tau(p*p*x) = (u+u)+u =tau(x) +2*u = tau(x)*3 =tau(x)*tau(p²)
tau(p*p*p*x) =(u+u+u)+u =tau(x) +3*u
tau(p^k*x)= ... = tau(x) +k*u = u +k*u = u*(k+1)

tau(p^k*x)= u*(k+1) = tau(x)*tau(p^k)

durch Umsubstituieren folgt daraus
tau(x*Q1^J1*Q2^J2) =tau(x*Q1^J1)*tau(Q2^J2)
tau(x*Q1^J1*Q2^J2*Q3^J3) =tau(x*Q1^J1*Q2^J2)*tau(Q3^J3)
...
und damit letztendlich für unsere teilerfremden x,y
tau(x*y) = tau(x)*tau(y)
================


mit ganz offensichtlich
tau(y)= (i=1...k MUL (tau(Qi^Ji)) = (i=1...k MUL(Ji + 1))
=====================================


dabei ist mit [ i=1...k MUL() ] Produkt über() von i=1 bis i=k gemeint

nachreich:



sämtliche eingebauten Fehler sind absichtlich !!!
...
SirJective Auf diesen Beitrag antworten »
RE: tau(x) ... eine multiplikative Funktion von N in N
Gut, Poff! Dieser Beweis sieht richtig aus. smile

Man kann die Multiplikativität aber auch direkter zeigen, was ich nun tue.

Seien x = p_1^{e_1} ... p_n^{e_n} und y = q_1^{f_1} ... q_k^{f_k} teilerfremde Zahlen, angegeben mit ihrer Primfaktorzerlegung. (Die p's sind dabei andere Primzahlen als die q's.)

Ist d_1 ein Teiler von x, und d_2 ein Teiler von y, dann ist offensichtlich d_1*d_2 ein Teiler von xy.

Sei nun umgekehrt d ein Teiler von xy. Dann hat d eine Primfaktorzerlegung der Form d = p_1^{i_1} ... p_n^{i_n} q_1^{j_1} ... q_k^{j_k}, wobei die i's kleinergleich den e's und die j's kleinergleich den f's sind.

Offensichtlich ist dann d_1 := p_1^{i_1} ... p_n^{i_n} ein Teiler von x und d_2 := q_1^{j_1} ... q_k^{j_k} ein Teiler von y.

Man kann also jedem Teiler von xy ein Paar von Teilern von x und y zuordnen, und umgekehrt. Da die Anzahl der Paare von Teilern von x und y gleich dem Produkt der einzelnen Anzahlen ist, ergibt sich die gewünschte Gleichung:

tau(xy) = #{d teilt xy} = #{d_1 teilt x} * #{d_2 teilt y} = tau(x) tau(y).

Gruss,
SirJective
Poff Auf diesen Beitrag antworten »
RE: tau(x) ... eine multiplikative Funktion von N in N
Bingo @SirJective

Kommt ziemlich auf das Gleiche raus,

dabei hat das meinige den Vorteil, dass es gleich eine
Berechnungsformel gratis mitliefert Augenzwinkern

davon ab ist deins :]
...
SirJective Auf diesen Beitrag antworten »
RE: tau(x) ... eine multiplikative Funktion von N in N
Hmmm... natürlich kann man das Spiel schrittweise bis zu den Primpotenzfaktoren treiben, und erhält so für die Zahl x = p_1^{e_1} ... p_n^{e_n} die Gleichung

tau(x) = tau(p_1^{e_1}) ... tau(p_n^{e_n}).

Dann muss man nur noch zeigen, dass

tau(p^n) = n+1

ist, und ist bei der expliziten Formel angelangt.

Du hast recht: Es kommt auf das gleiche raus, von der Verständlichkeit und vom Aufwand...

Damit sollte das Rätsel der durch 41 teilbaren Zahl mit genau 41 Teilern endgültig erschlagen sein. :P

Gruss,
SirJective
Poff Auf diesen Beitrag antworten »
RE: tau(x) ... eine multiplikative Funktion von N in N
Zitat:
Original von SirJective
Dann muss man nur noch zeigen, dass

tau(p^n) = n+1

Nein muss man nicht, war nämlich 'versteckt' AUCH schon integriert Augenzwinkern

sieh hier
tau(p^k*x)= ... = tau(x) +k*u = u +k*u = u*(k+1)

tau(p^k*x)= u*(k+1) = tau(x)*tau(p^k)

war nämlich gerade DURCH die Hochmultiplikation der Potenzen
als Abfallprodukt geradezu leicht erkennbar.

Basta und Schluss aus Augenzwinkern

Wink
.
SirJective Auf diesen Beitrag antworten »
RE: tau(x) ... eine multiplikative Funktion von N in N
Ich meinte, dass man das mit meiner Herleitung noch zeigen muss, da ich ja nur die Multiplikativität für teilerfremde Faktoren gezeigt habe. Bei deiner Herleitung kommt das "nebenbei" gleich mit raus für x=1.

Gruss,
SirJective

PS: Nu's aber Schluss!
Auf die nächste Aufgabe! Prost
 
 
Oudeis Auf diesen Beitrag antworten »
RE: tau(x) ... eine multiplikative Funktion von N in N
Huhu,

was haltet ihr davon, ein bisschen mit dem chinesischen Restsatz auf das Problem draufzuhauen? smile Mir scheint, daß dann mit N = m*n, m und n teilerfremd, die Teiler von N den Idealen von entsprechen, und daß diese Ideale hinwiederum via Multiplikation mit (1,0) und (0,1) sich prima entlang dieses Isomorphismus faktorisieren lassen. An dem Punkt wäre man dann fertig... smile

Grüße,
Oudeis
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