Lompat ke isi

Fungsi phi Euler

Ensiklopedia Pengetahuan Universitas Islam Sultan Agung
Revisi sejak 25 Agustus 2026 03.20 oleh Maintenance script (bicara | kontrib) (Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29299396; atribusi sumber disertakan.)
(beda) ← Revisi sebelumnya | Revisi terkini (beda) | Revisi selanjutnya → (beda)

Dalam teori bilangan, untuk suatu bilangan asli n, fungsi phi Euler (), dilambangkan dengan menggunakan huruf Yunani phi sebagai φ(n) atau ϕ(n), menyatakan banyak bilangan bulat positif yang kurang dari n dan saling prima dengan n.

Sebagai contoh, perhatikan bahwa terdapat enam bilangan bulat positif yang kurang dari 9 dan saling prima dengan 9 adalah 1, 2, 4, 5, 7, 8. Oleh sebab itu didapat bahwaφ(9) = 6.

Fungsi ini dikemukakan oleh Leonhard Euler (L. 15 April 1707, Swiss. w. 18 September 1783, Rusia).

Definisi dan contoh

Fungsi phi Euler didefinisikan sebagai φ:ℕ+→ℕ+,

φ(n):=|{a∈ℕ∣1≤a≤n∧FPB⁡(a,n)=1}|

dengan |·| menyatakan kardinalitas himpunan dan FPB adalah faktor persekutuan terbesar antara a dan n.

Sebagai contoh:

  • , karena diantara bilangan 1 sampai 1, terdapat satu bilangan, yaitu 1, yang saling prima dengan 1;
  • , karena diantara bilangan 1 sampai 8, terdapat empat bilangan, yaitu 1, 3, 5, dan 7, yang saling prima dengan 8;
  • , karena diantara bilangan 1 sampai 12, terdapat empat bilangan 1, 5, 7, 11, 13, dan 17, yang saling prima dengan 18;
  • , karena 67 adalah bilangan prima, maka 67 akan saling prima dengan keenam puluh enam bilangan antara 1 sampai 67 selain 67 itu sendiri.

Berikut nilai fungsi phi Euler untuk 99 bilangan asli pertama (untuk bilangan berikutnya lihat barisan  A000010 di OEIS):

Dalam grafik di kanan atas baris y=n−1 adalah batas atas valid untuk semua n selain satu, dan dicapai jika dan hanya jika n adalah bilangan prima. Batas bawah sederhana adalah φ(n)≥n2, yang agak longgar: sebenarnya, lower limit dari grafik sebanding dengan nlog⁡log⁡n.

Sifat fungsi

Sifat perkalian fungsi phi Euler

Fungsi phi Euler adalah fungsi perkalian sehingga sehingga untuk dua bilangan asli m,n yang saling prima berlaku

φ(mn)=φ(m)φ(n)

Perhitungan

  • φ(1)=0, φ(2)=1
  • φ(p)=p−1, untuk p adalah bilangan prima
  • jika gcd⁡(m,n)=1
  • φ(pn)=pn−1(p−1)
  • φ(∏i=1npi)=∏i=1n(pi−1)

Rumus lainnya

Apabila rumus lain mengenai fungsi Euler phi, di antaranya

  • a∣b⟹φ(a)∣φ(b)
  • n∣φ(an−1), untuk setiap a,n>1
  • φ(m,n)=φ(m)⋅φ(n)
Perhatikan kasus khusus
  • φ(2m)={2φ(m) jika m adalah genapφ(m) jika m adalah ganjil
  • φ(nm)=nm−1φ(n)
  • φ(lcm⁡(m,n))⋅φ(gcd⁡(m,n))=φ(m)⋅φ(n) Bandingkan dengan rumus
  • lcm⁡(m,n)⋅gcd⁡(m,n)=m⋅n
(Lihat kelipatan persekutuan terkecil.)
  • genap untuk . Selain itu, jika memiliki faktor prima ganjil yang berbeda,
  • Untuk dan sehingga terdapat sedemikian sehingga .
  • φ(n)n=φ(rad⁡(n))rad⁡(n)
di mana rad⁡(n) adalah radikal dari n.
  • ∑d∣nμ2(d)φ(d)=nφ(n) 
  • ∑1≤k≤n(k,n)=1k=12nφ(n), untuk n>1
  • ∑k=1nφ(k)=12(1+∑k=1nμ(k)⌊nk⌋2)=3π2n2+O(n(log⁡n)23(log⁡log⁡n)43) ( dikutip dalam)
  • ∑k=1nφ(k)k=∑k=1nμ(k)k⌊nk⌋=6π2n+O((log⁡n)23(log⁡log⁡n)43) 
  • ∑k=1nkφ(k)=315ζ(3)2π4n−log⁡n2+O((log⁡n)23) 
  • ∑k=1n1φ(k)=315ζ(3)2π4(log⁡n+γ−∑p primelog⁡pp2−p+1)+O((log⁡n)23n) 
(dengan γ adalah konstanta Euler–Mascheroni).
  • ∑gcd⁡(k,m)=11≤k≤n1=nφ(m)m+O(2ω(m))
dimana m>1 adalah bilangan bulat positif dan ω(m) adalah jumlah faktor prima yang berbeda dari m.


Fungsi pembangkit

Deret Dirichlet untuk φ(n) dapat ditulis dalam istilah fungsi zeta Riemann sebagai:

∑n=1∞φ(n)ns=ζ(s−1)ζ(s).

Fungsi pembangkit deret Lambert adalah

∑n=1∞φ(n)qn1−qn=q(1−q)2

konvergen untuk |q|<1.

Keduanya dibuktikan dengan manipulasi deret dasar dan rumus untuk φ(n).

Rasio bilangan berurutan

Pada tahun 1950 Somayajulu membuktikan

lim⁡inf⁡φ(n+1)φ(n)=0 dan lim⁡sup⁡φ(n+1)φ(n)=∞

Pada tahun 1954 Schinzel dan Sierpiński memperkuat ini, membuktikan bahwa himpunan

{φ(n+1)φ(n),n=1,2,…}

adalah padat dalam bilangan riil positif. Mereka pun membuktikannya bahwa himpunan

{φ(n)n,n=1,2,…}

padat dalam interval (0,1).

Lihat pula

Catatan

Referensi

Disquisitiones Arithmeticae telah diterjemahkan dari bahasa Latin ke dalam bahasa Inggris dan Jerman. Edisi Jerman mencakup semua makalah Gauss tentang teori bilangan: semua bukti timbal balik kuadrat, penentuan tanda jumlah Gauss, penyelidikan timbal balik biquadratic, dan catatan yang tidak diterbitkan.

Referensi ke Disquisitiones adalah dari bentuk Gauss, DA, art. nnn.

  • . See paragraph 24.3.2.
  • Dickson, Leonard Eugene, "History Of The Theory Of Numbers", vol 1, chapter 5 "Euler's Function, Generalizations; Farey Series", Chelsea Publishing 1952
  • .
  • .


Pranala luar


Sumber dan atribusi

Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 29299396 (2026-05-31T21:49:44Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.