友誼數
此條目沒有列出任何參考或來源。 (2012年12月25日) |
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。
友誼數為傳遞關係,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, ...( A074902,按σ(n)/n相同的組對排列: A050973、 A050973)
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
[編輯]另一個例子:30和140形成友誼數的一對,因為30和140具有相同的豐度:
- 。
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(豐度16/9),也有一奇一偶的友誼數,例如:42和544635(豐度16/7),奇數的朋友也可能小於偶數,例如:84729645和155315394(豐度896/351)或6517665、14705145、1119251474478和2746713837618(豐度64/27)。
平方數可以是友誼數,例如:693479556(26334的平方)和8640、52416的豐度都是127/36,立方數也可以是友誼數,例如:3375(15的立方)和6975的豐度都是416/225。
較小整數的狀況
[編輯]在下表中,藍色背景數字證明是友誼數,紅色背景數字證明是孤獨數,如果n和σ(n)互質則不標顏色,其他未知狀況用黃色標示。
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
[編輯]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(friendly number club)。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
[編輯]不與其他數組成友誼數對的正整數稱為孤獨數(solitary number)。
所有滿足( n, σ(n) ) = 1的n( A014567)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, ... ( A095739)。10, 14, 15, 20等數未能證明它是否孤獨數。