Высококототиентное число

Высококототиентное число — это положительное целое число k, большее единицы и имеющее больше решений для уравнения

x − φ(x) = k,

чем для любого другого числа между 1 и k. Здесь φ — функция Эйлера. Существует бесконечно много решений этого уравнения для k = 1, так что это значение из рассмотрения удаляется. Несколько первых высококототиентных чисел:[1]

2, 4, 8, 23, 35, 47, 59, 63, 83, 89, 113, 119, 167, 209, 269, 299, 329, 389, 419, 509, 629, 659, 779, 839, 1049, 1169, 1259, 1469, 1649, 1679, 1889, ... (последовательность A100827 в OEIS)

Существует много нечётных высококототиентных чисел. Фактически, после числа 8, все перечисленные выше числа нечётны, а после 167 все перечисленные выше числа сравнимы с 29 по модулю 30.

Концепция в чём-то аналогична концепции высокосоставных чисел^[англ.]. Так же как существует бесконечно много высокосоставных чисел, существует бесконечно много высококототиентных чисел. Но вычисления более сложны, поскольку факторизация целых чисел усложняется по мере роста числа.

Пример

Кототиент числа x определяется как x – φ(x) (значение функции Эйлера φ(x) называется тотиентом), т.е. число положительных чисел, меньших либо равных x и имеющих по меньшей мере один общий делитель с x. Например, кототиент числа 6 равен 4, поскольку следующие 4 положительных числа имеют общие простые множители с 6, это 2, 3, 4 и 6. Кототиент числа 8 также равен 4, на этот раз с числами 2, 4, 6 и 8. Это в точности два числа, имеющие кототиент 4. Имеется меньше чисел, имеющих кототиент 2 и 3 (по одному числу), так что 4 является высококототиентным числом.

(последовательность A063740 в OEIS)

k (высокототиентные k выделены жирным)	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
Число решений уравнения x – φ(x) = k	1	∞	1	1	2	1	1	2	3	2	0	2	3	2	1	2	3	3	1	3	1	3	1	4	4	3	0	4	1	4	3

Простые

Первые несколько высококототиентных чисел, являющихся простыми[2]

2, 23, 47, 59, 83, 89, 113, 167, 269, 389, 419, 509, 659, 839, 1049, 1259, 1889, 2099, 2309, 2729, 3359, 3989, 4289, 4409, 5879, 6089, 6719, 9029, 9239, ... (последовательность A105440 в OEIS)

Примечания

1. Sloane's A100827 : Highly cototient numbers Архивная копия от 18 октября 2017 на Wayback Machine Энциклопедия целочисленных последовательностей.
2. Sloane's A105440: Highly cototient numbers that are prime Архивная копия от 19 апреля 2017 на Wayback Machine Энциклопедия целочисленных последовательностей.

Литература