약수 함수(Divisor function)는 특수함수의 하나로, 정의는 다음과 같다.
[math(displaystyle sigma_s(n) equiv sum_{d|n} d^{s}quad)](단, [math(d)]는 [math(n)]의 약수, [math(s in mathbb{C},,n in mathbb{N})])
즉, 어떤 자연수의 약수를 [math(s)]제곱한 것을 모두 더한 것을 함숫값으로 내놓는 함수이다. 특히 [math(s=1)]인 경우, 이 함수는 [math(n)]의 모든 약수들의 합을 내놓는다. [math(s=0)]인 경우 약수의 개수를 내놓는다.
가장 많이 쓰이는 용도는 완전수/부족수/과잉수 판별로, 이들은 진약수의 합이 어떤가에 따라 집합이 갈리기 때문이다. 덤으로 이를 이용해 소수를 정의하면 1이 소수가 아니라고 깔끔하게 정의된다.
- 부족수: [math(sigma_1(n) < 2n)]
- 완전수: [math(sigma_1(n) = 2n)]
- 과잉수: [math(sigma_1(n) > 2n)]
- 소수: [math(sigma_1(n) = n+1)]
[math(sigma_1(n))]은 일반화된 오각수[1]의 n자리에 정수를 넣은 것]를 사용해서 구할 수도 있다.
[math(sigma_1(n)=sigma_1(n-1)+sigma_1(n-2)-sigma_1(n-5)-sigma_1(n-7)+...)]인데 다만 [math(sigma_1(0))]자리엔 대신 n을 써야 성립한다.
[math(s)]에 복소수가 들어갈 수 있기 때문에, 복소수 [math(s)]에 대해서는 정의가 다음과 같이 바뀐다.
[math(displaystyle sigma_s(n) equiv sum_{d|n} d^{Re(s)}, ({rm cis} circ ln)( d , Im(s)))]
[math({rm cis})]는 허수지수함수, [math(ln)]은 자연로그, [math(Re, Im)]는 각각 복소수의 실수부와 허수부를 뜻한다.
[1] n번째 오각수의 일반항 [math(frac{n(3n-1)}{2})