Número no totiente

En teoría de números, un número no totiente[1] es un entero positivo n que no tiene soluciones para la función φ de Euler: no está en el rango de φ, y por lo tanto la ecuación φ(x) = n no tiene solución para ningún x. En otras palabras, n no es totiente si no hay un entero x que tenga exactamente n números coprimos precedentes. Todos los números impares son no totientes, excepto 1, que tiene las soluciones x = 1 y x = 2. Los primeros pares no totientes son

14, 26, 34, 38, 50, 62, 68, 74, 76, 86, 90, 94, 98, 114, 118, 122, 124, 134, 142, 146, 152, 154, 158, 170, 174, 182, 186, 188, 194, 202, 206, 214, 218, 230, 234, 236, 242, 244, 246, 248, 254, 258, 266, 274, 278, 284, 286, 290, 298, ... (sucesión A005277 en OEIS)

Menores k tales que el totiente de k es n son (0 si no existe tal k)

1, 3, 0, 5, 0, 7, 0, 15, 0, 11, 0, 13, 0, 0, 0, 17, 0, 19, 0, 25, 0, 23, 0, 35, 0 , 0, 0, 29, 0, 31, 0, 51, 0, 0, 0, 37, 0, 0, 0, 41, 0, 43, 0, 69, 0, 47, 0, 65, 0, 0 , 0, 53, 0, 81, 0, 87, 0, 59, 0, 61, 0, 0, 0, 85, 0, 67, 0, 0, 0, 71, 0, 73, ... (sucesión A049283 en OEIS)

Mayores k tales que el totiente de k es n son (0 si no existe tal k)

2, 6, 0, 12, 0, 18, 0, 30, 0, 22, 0, 42, 0, 0, 0, 60, 0, 54, 0, 66, 0, 46, 0, 90, 0 , 0, 0, 58, 0, 62, 0, 120, 0, 0, 0, 126, 0, 0, 0, 150, 0, 98, 0, 138, 0, 94, 0, 210, 0, 0 , 0, 106, 0, 162, 0, 174, 0, 118, 0, 198, 0, 0, 0, 240, 0, 134, 0, 0, 0, 142, 0, 270, ... (sucesión A057635 en OEIS)

El número de k tales que φ(k) = n son (comienza con n = 0)

0, 2, 3, 0, 4, 0, 4, 0, 5, 0, 2, 0, 6, 0, 0, 0, 6, 0, 4, 0, 5, 0, 2, 0, 10 , 0, 0, 0, 2, 0, 2, 0, 7, 0, 0, 0, 8, 0, 0, 0, 9, 0, 4, 0, 3, 0, 2, 0, 11, 0 , 0, 0, 2, 0, 2, 0, 3, 0, 2, 0, 9, 0, 0, 0, 8, 0, 2, 0, 0, 0, 2, 0, 17, ... (sucesión A014197 en OEIS)

Según la conjetura de Carmichael no hay 1 en esta secuencia.

Un no totiente par es un número primo más uno, pero nunca menos uno, ya que todos los números por debajo de un número primo son, por definición, coprimos con él. Para expresarlo algebraicamente, para p primo: φ(p) = p + 1. Además, un número oblongo n(n − 1) ciertamente no es no totiente si n es primo, ya que φ(p²) = p(p − 1).

Si un número natural n es totiente, se puede demostrar que n · 2^k es un totiente para todo número natural k.

Hay un número infinito de números pares que no son totientes: de hecho, hay infinitos números primos p distintos (como 78557 y 271129, véase número de Sierpiński) tales que todos los números de la forma 2^ap son no totientes, y todos los números impares tienen un múltiplo par que es un no totiente.

n	Números k tales que φ(k)= n	n	Números k tales que φ(k)= n	n	Números k tales que φ(k)= n	n	Números k tales que φ(k)= n
1	1, 2	37		73		109
2	3, 4, 6	38		74		110	121, 242
3		39		75		111
4	5, 8, 10, 12	40	41, 55, 75, 82, 88, 100, 110, 132, 150	76		112	113, 145, 226, 232, 290, 348
5		41		77		113
6	7, 9, 14, 18	42	43, 49, 86, 98	78	79, 158	114
7		43		79		115
8	15, 16, 20, 24, 30	44	69, 92, 138	80	123, 164, 165, 176, 200, 220, 246, 264, 300, 330	116	177, 236, 354
9		45		81		117
10	11, 22	46	47, 94	82	83, 166	118
11		47		83		119
12	13, 21, 26, 28, 36, 42	48	65, 104, 105, 112, 130, 140, 144, 156, 168, 180, 210	84	129, 147, 172, 196, 258, 294	120	143, 155, 175, 183, 225, 231, 244, 248, 286, 308, 310, 350, 366, 372, 396, 450, 462
13		49		85		121
14		50		86		122
15		51		87		123
16	17, 32, 34, 40, 48, 60	52	53, 106	88	89, 115, 178, 184, 230, 276	124
17		53		89		125
18	19, 27, 38, 54	54	81, 162	90		126	127, 254
19		55		91		127
20	25, 33, 44, 50, 66	56	87, 116, 174	92	141, 188, 282	128	255, 256, 272, 320, 340, 384, 408, 480, 510
21		57		93		129
22	23, 46	58	59, 118	94		130	131, 262
23		59		95		131
24	35, 39, 45, 52, 56, 70, 72, 78, 84, 90	60	61, 77, 93, 99, 122, 124, 154, 186, 198	96	97, 119, 153, 194, 195, 208, 224, 238, 260, 280, 288, 306, 312, 336, 360, 390, 420	132	161, 201, 207, 268, 322, 402, 414
25		61		97		133
26		62		98		134
27		63		99		135
28	29, 58	64	85, 128, 136, 160, 170, 192, 204, 240	100	101, 125, 202, 250	136	137, 274
29		65		101		137
30	31, 62	66	67, 134	102	103, 206	138	139, 278
31		67		103		139
32	51, 64, 68, 80, 96, 102, 120	68		104	159, 212, 318	140	213, 284, 426
33		69		105		141
34		70	71, 142	106	107, 214	142
35		71		107		143
36	37, 57, 63, 74, 76, 108, 114, 126	72	73, 91, 95, 111, 117, 135, 146, 148, 152, 182, 190, 216, 222, 228, 234, 252, 270	108	109, 133, 171, 189, 218, 266, 324, 342, 378	144	185, 219, 273, 285, 292, 296, 304, 315, 364, 370, 380, 432, 438, 444, 456, 468, 504, 540, 546, 570, 630

Referencias

Manfred Schroeder (2013). Number Theory in Science and Communication: With Applications in Cryptography, Physics, Digital Information, Computing, and Self-Similarity. Springer Science & Business Media. pp. 123 de 364. ISBN 9783662034309. Consultado el 26 de septiembre de 2022.

Bibliografía

Guy, Richard K. (2004). Unsolved Problems in Number Theory. Problem Books in Mathematics. New York, NY: Springer Science+Business Media. p. 139. ISBN 0-387-20860-7. Zbl 1058.11001.
L. Havelock, Algunas observaciones sobre la valencia de Totient y Cototient de PlanetMath
Sándor, Jozsef; Crstici, Borislav (2004). Handbook of number theory II. Dordrecht: Kluwer Academic. p. 230. ISBN 1-4020-2546-7. Zbl 1079.11001.
Zhang, Mingzhi (1993). «On nontotients». Journal of Number Theory 43 (2): 168-172. ISSN 0022-314X. Zbl 0772.11001. doi:10.1006/jnth.1993.1014.

Datos: Q2048257

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[MS-1] Manfred Schroeder (2013). Number Theory in Science and Communication: With Applications in Cryptography, Physics, Digital Information, Computing, and Self-Similarity. Springer Science & Business Media. pp. 123 de 364. ISBN 9783662034309. Consultado el 26 de septiembre de 2022.