0:00:02.000,0:00:05.000 オイラーは、数の性質(特に素数の分布)を 0:00:05.000,0:00:09.000 調査し続けました。 0:00:09.000,0:00:10.000 彼の扱った重要な関数の1つに 0:00:10.000,0:00:12.000 φ(ファイ)関数があります。 0:00:12.000,0:00:15.000 φ関数は、数字の分割性を示します。 0:00:15.000,0:00:17.000 例えば Nという数が与えられた時、 0:00:17.000,0:00:21.000 φ関数では N 以下の数のうち、 0:00:21.000,0:00:24.000 Nと公約数を持たない数の個数が解となります。 0:00:24.000,0:00:28.000 例えば、8のφを見てみましょう。 0:00:28.000,0:00:30.000 まず1から8までの数を並べます。 0:00:30.000,0:00:32.000 そして、2以上の整数で8と公約数のないものを数えます。 0:00:32.000,0:00:35.000 そして、2以上の整数で8と公約数のないものを数えます。 0:00:35.000,0:00:37.000 たとえば6は数えることができません。 0:00:37.000,0:00:39.000 8と6は共に2で割ることができるからです。 0:00:39.000,0:00:42.000 一方、1、3、5、7は数えることができます。 0:00:42.000,0:00:44.000 これらは、8との公約数を1以外で持たないからです。 0:00:44.000,0:00:48.000 よって、 φ(8)=4 です。 0:00:48.000,0:00:50.000 φ関数の面白いところは、 0:00:50.000,0:00:54.000 ある特別な場合に[br]簡単に計算ができることです。 0:00:54.000,0:00:56.000 このグラフは、 0:00:56.000,0:01:01.000 1から1000までの整数の[br]φ(N)の値を図にしたものです。 0:01:01.000,0:01:04.000 さて、なにか予測可能なパターンに気づくでしょうか? 0:01:04.000,0:01:07.000 直線に見える部分が、全て素数を表しているのです。 0:01:07.000,0:01:11.000 直線に見える部分が、全て素数を表しているのです。 0:01:11.000,0:01:14.000 素数は1以外に公約数を持たないので、 0:01:14.000,0:01:19.000 どんな素数(P)でも φ関数の値は(P-1)となります。 0:01:19.000,0:01:22.000 φ(7)を計算してみましょう。 0:01:22.000,0:01:24.000 7は素数なので、7以外の数は数えることができます。 0:01:24.000,0:01:27.000 7以外は公約数がないですからね。 0:01:27.000,0:01:31.000 φ(7)=6になります。 0:01:31.000,0:01:37.000 だから、もし素数である21377のφを求めよ[br]といわれたら、 0:01:37.000,0:01:41.000 ただそこから1をひくだけで答えが出ます。[br]つまり、21376 です。 0:01:41.000,0:01:44.000 ただそこから1をひくだけで答えが出ます。[br]つまり、21376 です。 0:01:44.000,0:01:48.000 どんな素数でもφを計算することは簡単です。 0:01:48.000,0:01:50.000 他にも、応用可能な面白い性質があります。 0:01:50.000,0:01:53.000 それはφ関数はかけ算もできるということです。 0:01:53.000,0:02:00.000 つまりは、φ(A×B)=φ(A)×φ(B)という関係です。 0:02:00.000,0:02:02.000 もし、ある数Nが2つの素数(P1,P2) の積で[br]あらわされることが分かっている時、 0:02:02.000,0:02:06.000 もし、ある数Nが2つの素数(P1,P2) の積で[br]あらわされることが分かっている時、 0:02:06.000,0:02:09.000 φ(N)は、それぞれのφのかけ算と同じになります。 0:02:09.000,0:02:13.000 φ(N)は、それぞれのφのかけ算と同じになります。 0:02:13.000,0:02:17.000 つまり、(P1−1)×(P2−1)です。