Калькулятор функции Эйлера
Рассчитайте функцию Эйлера φ(n) с пошаговым разложением на простые множители, интерактивной сеткой взаимно простых чисел и подробным анализом. Незаменимо для криптографии RSA, модульной арифметики и теории чисел.
Ваш блокировщик рекламы мешает показывать объявления
MiniWebtool бесплатен благодаря рекламе. Если этот инструмент помог, поддержите нас через Premium (без рекламы + быстрее) или добавьте MiniWebtool.com в исключения и обновите страницу.
- Или перейдите на Premium (без рекламы)
- Разрешите показ рекламы на MiniWebtool.com, затем перезагрузите страницу.
О Калькулятор функции Эйлера
Добро пожаловать в Калькулятор функции Эйлера — комплексный инструмент теории чисел, который вычисляет φ(n) (фи-функцию Эйлера) с пошаговым разложением на простые множители, интерактивной визуализацией сетки взаимно простых чисел и углубленным анализом. Изучаете ли вы абстрактную алгебру, готовитесь к математическим олимпиадам, работаете над криптографией RSA или исследуете модульную арифметику, этот калькулятор обеспечивает профессиональные вычисления с богатым образовательным контентом.
Что такое функция Эйлера?
Функция Эйлера φ(n), также известная как фи-функция Эйлера, подсчитывает количество положительных целых чисел от 1 до n, которые являются взаимно простыми с n. Два числа являются взаимно простыми, когда их наибольший общий делитель (НОД) равен 1.
Например, φ(12) = 4, потому что ровно четыре числа — 1, 5, 7 и 11 — взаимно просты с 12 среди целых чисел от 1 до 12.
Формула произведения
Самый эффективный способ вычислить φ(n) использует разложение на простые множители числа n. Если \(n = p_1^{a_1} \cdot p_2^{a_2} \cdots p_k^{a_k}\), то:
Это означает, что мы умножаем n на \((1 - 1/p)\) для каждого отличного простого множителя p числа n. Степени не имеют значения — только уникальные простые числа.
Ключевые свойства
Теорема Эйлера
Теорема Эйлера — это ключевой результат, который делает функцию тотиента крайне важной в криптографии:
Это обобщает малую теорему Ферма (которая является частным случаем, когда n — простое число). Она формирует математическую основу шифрования RSA.
Как пользоваться этим калькулятором
- Введите целое положительное число: Введите любое значение от 1 до 1 000 000 в поле ввода.
- Используйте быстрые примеры: Нажмите на кнопки примеров, чтобы попробовать классические значения, такие как простые числа, составные числа или полупростые числа в стиле RSA.
- Просмотрите результаты: Калькулятор покажет φ(n), разложение на простые множители, соотношение взаимно простых чисел и обнаруженные свойства.
- Исследуйте сетку взаимно простых чисел: Для n ≤ 400 посмотрите, какие числа взаимно просты с n в анимированной визуальной сетке.
- Изучите график тренда: Посмотрите, как φ(k) меняется для k от 1 до min(n, 100).
Связь с шифрованием RSA
В криптографии RSA функция Эйлера играет центральную роль:
- Выбираются два больших простых числа p и q. Вычисляется n = p × q.
- Вычисляется φ(n) = (p−1)(q−1).
- Выбирается открытая экспонента e, такая что gcd(e, φ(n)) = 1.
- Вычисляется закрытая экспонента d, такая что e × d ≡ 1 (mod φ(n)).
Безопасность RSA основана на сложности вычисления φ(n) без знания факторизации n. Если бы злоумышленник мог эффективно вычислить φ(n), он смог бы взломать RSA.
Общие значения φ(n)
| n | φ(n) | Взаимно простые числа | Примечания |
|---|---|---|---|
| 1 | 1 | {1} | По определению |
| 2 | 1 | {1} | Простое число |
| 6 | 2 | {1, 5} | 2 × 3 |
| 10 | 4 | {1, 3, 7, 9} | 2 × 5 |
| 12 | 4 | {1, 5, 7, 11} | 2² × 3 |
| 15 | 8 | {1, 2, 4, 7, 8, 11, 13, 14} | 3 × 5 |
| 30 | 8 | {1, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29} | 2 × 3 × 5 |
| 100 | 40 | — | 2² × 5² |
Часто задаваемые вопросы
Что такое функция Эйлера?
Функция Эйлера φ(n), также называемая фи-функцией Эйлера, подсчитывает количество положительных целых чисел от 1 до n, которые являются взаимно простыми с n. Два числа называются взаимно простыми, если их наибольший общий делитель (НОД) равен 1. Например, φ(12) = 4, потому что только 1, 5, 7 и 11 взаимно просты с 12.
Как рассчитать функцию Эйлера?
Чтобы рассчитать φ(n): (1) Найдите разложение n на простые множители. (2) Примените формулу произведения: φ(n) = n × ∏(1 − 1/p) для каждого отличного простого множителя p числа n. Например, φ(12) = 12 × (1−1/2) × (1−1/3) = 12 × 1/2 × 2/3 = 4. Для простого p, φ(p) = p−1. Для степени простого числа p^k, φ(p^k) = p^k − p^(k−1).
Почему функция Эйлера важна в шифровании RSA?
В шифровании RSA модуль n = p × q является произведением двух больших простых чисел. Тотиент φ(n) = (p−1)(q−1) используется для вычисления закрытого ключа: экспонента дешифрования d должна удовлетворять условию e × d ≡ 1 (mod φ(n)), где e — открытая экспонента шифрования. Без знания φ(n), что требует факторизации n, вычисление d практически невозможно.
Что такое теорема Эйлера и как она связана с функцией тотиента?
Теорема Эйлера утверждает, что если a и n взаимно просты, то a^φ(n) ≡ 1 (mod n). Это обобщение малой теоремы Ферма (которая применима, когда n простое). Она фундаментальна в модульной арифметике и криптографии, обеспечивая математическую основу для шифрования RSA и эффективного возведения в степень по модулю.
Каковы основные свойства функции Эйлера?
Основные свойства включают: (1) φ(1) = 1. (2) Для простого p: φ(p) = p−1. (3) Для степени простого числа p^k: φ(p^k) = p^(k−1)(p−1). (4) Мультипликативность: если gcd(m,n) = 1, то φ(m×n) = φ(m)×φ(n). (5) Сумма по делителям: Σ φ(d) = n для всех делителей d числа n. (6) φ(n) всегда четно для n > 2.
Что значит, когда два числа взаимно просты?
Два целых числа a и b называются взаимно простыми, если их наибольший общий делитель равен 1, что означает отсутствие у них общих простых множителей. Например, 8 и 15 взаимно просты, так как gcd(8,15) = 1, хотя ни одно из них не является простым. Функция Эйлера φ(n) точно подсчитывает, сколько целых чисел от 1 до n взаимно просты с n.
Дополнительные ресурсы
Ссылайтесь на этот контент, страницу или инструмент так:
"Калькулятор функции Эйлера" на сайте https://ru.miniWebtool.com// от MiniWebtool, https://MiniWebtool.com/
командой miniwebtool. Обновлено: 17 февраля 2026 г.
Вы также можете попробовать наш AI Решатель Математических Задач GPT, чтобы решить ваши математические проблемы с помощью вопросов и ответов на естественном языке.