2013-05-08 17:39:50 +02:00
\section { Eulersche $ \varphi $ -Funktion} \label { sec:Eulersche-Phi-Funktion}
2013-05-07 22:36:03 +02:00
Die Eulersche $ \varphi $ -Funktion gibt für jede natürliche Zahl $ n $ an,
wie viele positive ganze Zahlen $ a \leq n $ zu ihr relativ prim sind\footnote { [Brill], S. 148} .
$ a $ ist zu $ n $ relativ prim, wenn $ ggT ( a,n ) = 1 $ gilt, also wenn $ a $
und $ n $ keinen größeren gemeinsamen Teiler als $ 1 $ haben. Man sagt
auch "`a und b sind teilerfremd"'.
$ \varphi ( n ) $ ist zugleich die Ordnung der multiplikativen Gruppe $ ( \mathbb { Z } / n \mathbb { Z } ) ^ * $ .
2013-05-08 17:39:50 +02:00
$ \varphi ( n ) $ gibt also an, wie viele Zahlen im Restklassenring modulo $ n $ ein multiplikativ Inverses haben. Mehr dazu in \cref { sec:Multiplikativ-Inverses}
2013-05-07 22:36:03 +02:00
Für Primzahlen gilt $ \varphi ( p ) = p - 1 $ , da eine Primzahl nur
durch sich und eins teilbar ist. Sei $ A $ die multiplikative Gruppe
einer Primzahl $ p $ , $ B $ die multiplikative Gruppe einer Primzahl $ q $
und $ C $ die multiplikative Gruppe von $ p \cdot q $ . Dann ist $ |C| = |A| \cdot |B| $ und
$ \varphi ( p \cdot q ) = |C| $ , $ \varphi ( p ) = |A| $ sowie $ \varphi ( q ) = |B| $ .
Daraus folgt, dass $ \varphi ( pq ) = \varphi ( p ) \cdot \varphi ( q ) = ( p - 1 ) \cdot ( q - 1 ) $ für zwei Primzahlen $ p \neq q $ gilt.