[洛谷]P4240 毒瘤之神的考驗-數論
題意簡述
有
T次詢問,每次給定
n,m,求下面式子的值:
i=1∑nj=1∑mφ(ij)
n,m≤105,輸出答案在 mod998244353意義下的值。
分析:
我們先要將
φ(ij)拆開,根據定義式:
φ(n)=np∣n∏pp−1其中p為n的不同的質數因子
那麼我們看 φ(i)φ(j)就為:
ip∣i∏pp−1⋅jq∣j∏qq−1
我們將 ij放在一起可以發現:
ijp∣i∏pp−1q∣j∏qq−1
而 i,j的質因子可以看成屬於 i×j的所有質因子,而既屬於 i又屬於 j的,也就是屬於 gcd(i,j)的質因子會被算兩次,所以,原式可以轉化為:
ijp∣ij∏pp−1q∣gcd(i,j)∏qq−1
那麼,我們將原等式兩端同時乘以一個 gcd(i,j)可以得到:
φ(i)φ(j)gcd(i,j)=ijp∣ij∏pp−1gcd(i,j)q∣gcd(i,j)∏qq−1
我們將其替換為 φ(ij)和 φ(gcd(i,j)),就可以得到:
φ(i)φ(j)gcd(i,j)=φ(ij)φ(gcd(i,j))φ(ij)=φ(gcd(i,j))φ(i)φ(j)gcd(i,j)
所以我們可以將原式拆開,轉化成求:
i=1∑nj=1∑mφ(gcd(i,j))φ(i)φ(j)gcd(i,j)<
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