Функция Эйлера φ(n)
Вычисление функции Эйлера для теории чисел и криптографии с разложением на простые множители
Калькулятор функции Эйлера φ(n) онлайн
Калькулятор вычисляет функцию Эйлера φ(n) — количество чисел от 1 до n, взаимно простых с n. Например, φ(12) = 4, потому что с 12 взаимно просты числа 1, 5, 7, 11.
Функция Эйлера — ключевой инструмент в теории чисел и криптографии (RSA). Калькулятор показывает результат, разложение на множители и список взаимно простых чисел.
- Вычисление φ(n) для любого n
- Разложение n на простые множители
- Список всех взаимно простых чисел
- Пошаговое решение с формулой
Формула и свойства
Если n = p₁^a₁ × p₂^a₂ × ..., то φ(n) = n × (1 − 1/p₁) × (1 − 1/p₂) × ... Для простого p: φ(p) = p − 1. Для степени простого: φ(p^k) = p^k − p^(k−1).
Свойства: φ(1) = 1. Для простого p: φ(p) = p−1. Мультипликативность: φ(m×n) = φ(m)×φ(n) при НОД(m,n) = 1. Теорема Эйлера: a^φ(n) ≡ 1 (mod n) при НОД(a,n) = 1.
Применение в RSA
Алгоритм RSA: выбираем два простых p и q, вычисляем n = p×q и φ(n) = (p−1)(q−1). Открытый ключ e взаимно прост с φ(n), закрытый d = e⁻¹ mod φ(n).
Безопасность RSA основана на сложности разложения n на множители. Если n = 2048 бит, нахождение p и q (и φ(n)) — задача, неразрешимая за разумное время.
Пример: φ(60)
Нужно найти φ(60) — сколько чисел от 1 до 60 взаимно просты с 60.
Разложение: 60 = 2² × 3 × 5
Формула: φ(60) = 60 × (1 − 1/2) × (1 − 1/3) × (1 − 1/5)
= 60 × 1/2 × 2/3 × 4/5 = 60 × 8/30 = 16
Проверка: числа 1,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,49,53,59 — ровно 16
φ(60) = 16. Из 60 чисел только 16 взаимно просты с 60. Это важно в модулярной арифметике и криптографии.
Знаете ли вы?
Леонард Эйлер ввёл эту функцию в 1760 году. Он — самый продуктивный математик в истории: более 800 научных работ. Его именем названы десятки формул, чисел и теорем.
RSA-шифрование (1977) использует функцию Эйлера для генерации ключей. Каждый HTTPS-сайт, банковский перевод и цифровая подпись — работают благодаря φ(n).
Для простого числа p: φ(p) = p−1 (все числа кроме самого p). Для p = 97: φ(97) = 96. Это свойство простых чисел — основа тестов простоты.
Сумма φ(d) по всем делителям d числа n равна n. Например, делители 12: 1,2,3,4,6,12. φ(1)+φ(2)+φ(3)+φ(4)+φ(6)+φ(12) = 1+1+2+2+2+4 = 12.
Вычисление φ(n) для большого n требует разложения на множители — а это NP-задача. Именно поэтому RSA безопасен: знание n не позволяет быстро найти φ(n).
Функция Эйлера появляется в неожиданных местах: число дробей в несократимом виде с знаменателем ≤ n, число примитивных корней по модулю n, порядок группы (Z/nZ)*.
Значения φ(n) для первых чисел
| n | Разложение | φ(n) | Взаимно простые |
|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | 1 |
| 6 | 2×3 | 2 | 1, 5 |
| 8 | 2³ | 4 | 1, 3, 5, 7 |
| 10 | 2×5 | 4 | 1, 3, 7, 9 |
| 12 | 2²×3 | 4 | 1, 5, 7, 11 |
| 15 | 3×5 | 8 | 1, 2, 4, 7, 8, 11, 13, 14 |
| 20 | 2²×5 | 8 | 1, 3, 7, 9, 11, 13, 17, 19 |
| 100 | 2²×5² | 40 | (40 чисел) |
Быстрая проверка
Для простого p: φ(p) = p−1. Если калькулятор показал φ(n) = n−1, значит n — простое число. Это простейший (но медленный) тест простоты.
Как вычислить φ(n)
Введите число n
Целое положительное число. Калькулятор поддерживает числа до миллиарда.
Получите результат
φ(n), разложение на множители, список взаимно простых чисел (для небольших n).
Примеры
📚 Учебная задача
φ(24) = 24 × (1−1/2) × (1−1/3) = 8. Взаимно простые: 1,5,7,11,13,17,19,23.
🔐 Криптография RSA
p=61, q=53 → n=3233, φ(n)=(61−1)(53−1)=3120. Ключ e=17, d=2753.
🔢 Простое число
φ(97) = 96. Все числа от 1 до 96 взаимно просты с 97 (97 — простое).
📐 Степень двойки
φ(64) = φ(2⁶) = 2⁶ − 2⁵ = 32. Половина чисел до 64 — нечётные.
Частые вопросы
Что значит «взаимно простые»?
Зачем нужна функция Эйлера?
Как быстро вычислить φ(n)?
Данные отправляются на сервер?
Полезная информация
Все расчёты в браузере — данные не отправляются на сервер.
Калькулятор поддерживает числа до 10⁹ и показывает пошаговое решение.
Комментарии (1)
φПохожие инструменты
Квадратные треугольные числа
Вычисление и проверка квадратных треугольных чисел с теорией и формулами
Калькулятор счастливых чисел
Определение счастливых чисел с пошаговым процессом вычисления суммы квадратов цифр
Иррациональное число
Проверка корней на рациональность с математическим обоснованием и примерами
Поиск всех делителей числа
Найти все делители натурального числа, подсчитать их количество и определить свойства числа
Калькулятор неравенства Бернулли
Проверка неравенства Бернулли с пошаговым доказательством методом математической индукции
Калькулятор переходных неравенств
Проверка правил транзитивности неравенств для трех чисел с подробным объяснением
Калькулятор вероятности выигрыша
Точный расчет вероятности победы в конкурсах, розыгрышах и лотереях
Калькулятор среднего арифметического
Расчет среднего арифметического с медианой, модой, стандартным отклонением и графиками