當我們探討1991個6相乘時,可以將其表示為N = 21991 * 31991。在這個范圍內,要找出與N互質的整數,關鍵在于這些整數不能被2或3整除。
首先,我們注意到在1到N之間的整數中,有N/2個數可以被2整除,N/3個數可以被3整除。然而,同時被2和3整除的數(即能被6整除的數)則有N/6個。
利用容斥原理,我們可以通過減去同時包含因數2和3的數,來準確計算出既不包含因數2也不包含因數3的數。具體來說,1到N中不與N互質的數有N/2 + N/3 - N/6個。
因此,與N互質的數的數量為總數N減去上述不互質的數,即N - (N/2 + N/3 - N/6) = N/3。這意味著在1到N之間,每三個數中就有一個是與N互質的。
這個結論基于基本的數論原理,展示了如何通過分析質因數來確定與給定數互質的數的數量。它不僅適用于1991個6相乘的情況,同樣適用于任何形式的N = 2x * 3y。
通過這樣的分析,我們可以看出與N互質的整數在整個范圍內占據了相當一部分。這種理解有助于我們更深入地探討整數的性質和互質關系。