オイラーのφ関数(トーシェント関数)計算機

整数 N(1〜1,000,000)を入力すると、N と互いに素な 1〜N の整数の個数(オイラーのφ関数 φ(N))を、素因数分解と計算式つきで即時表示します。1〜100のφ(n)早見表付き。

1〜100 のφ(n)早見表

1から100までの整数について、素因数分解とオイラーのφ関数の値をまとめた一覧表です。

N 素因数分解 φ(n)
1 1 1
2 2 1
3 3 2
4 2
5 5 4
6 2 × 3 2
7 7 6
8 4
9 6
10 2 × 5 4
11 11 10
12 2² × 3 4
13 13 12
14 2 × 7 6
15 3 × 5 8
16 2⁴ 8
17 17 16
18 2 × 3² 6
19 19 18
20 2² × 5 8
21 3 × 7 12
22 2 × 11 10
23 23 22
24 2³ × 3 8
25 20
26 2 × 13 12
27 18
28 2² × 7 12
29 29 28
30 2 × 3 × 5 8
31 31 30
32 2⁵ 16
33 3 × 11 20
34 2 × 17 16
35 5 × 7 24
36 2² × 3² 12
37 37 36
38 2 × 19 18
39 3 × 13 24
40 2³ × 5 16
41 41 40
42 2 × 3 × 7 12
43 43 42
44 2² × 11 20
45 3² × 5 24
46 2 × 23 22
47 47 46
48 2⁴ × 3 16
49 42
50 2 × 5² 20
51 3 × 17 32
52 2² × 13 24
53 53 52
54 2 × 3³ 18
55 5 × 11 40
56 2³ × 7 24
57 3 × 19 36
58 2 × 29 28
59 59 58
60 2² × 3 × 5 16
61 61 60
62 2 × 31 30
63 3² × 7 36
64 2⁶ 32
65 5 × 13 48
66 2 × 3 × 11 20
67 67 66
68 2² × 17 32
69 3 × 23 44
70 2 × 5 × 7 24
71 71 70
72 2³ × 3² 24
73 73 72
74 2 × 37 36
75 3 × 5² 40
76 2² × 19 36
77 7 × 11 60
78 2 × 3 × 13 24
79 79 78
80 2⁴ × 5 32
81 3⁴ 54
82 2 × 41 40
83 83 82
84 2² × 3 × 7 24
85 5 × 17 64
86 2 × 43 42
87 3 × 29 56
88 2³ × 11 40
89 89 88
90 2 × 3² × 5 24
91 7 × 13 72
92 2² × 23 44
93 3 × 31 60
94 2 × 47 46
95 5 × 19 72
96 2⁵ × 3 32
97 97 96
98 2 × 7² 42
99 3² × 11 60
100 2² × 5² 40

Tips

  • オイラーのφ関数 φ(n)は「1からnまでの整数のうち、nと互いに素な数の個数」を表します。例えば φ(9) = 6(1, 2, 4, 5, 7, 8 の6個がnと互いに素)。
  • nが素数pのときは φ(p) = p − 1 になります。素数と互いに素な数は、その素数自身を除く1からpまでの全ての数だからです。
  • nが2つの相異なる素数p, qの積のとき φ(pq) = (p−1)(q−1) となり、この性質はRSA暗号の鍵生成に直接利用されています。
  • 計算式 φ(n) = n × Π(1 − 1/p) は、nの相異なる素因数pすべてについての積です。指数(べき乗の回数)は結果に影響しません。
  • このツールは1〜1,000,000の範囲に対応しており、試し割り法による素因数分解で瞬時にφ(n)を求めます。

よくある質問

整数論の基礎理論としてはもちろん、暗号理論(特にRSA暗号の鍵生成)で中心的な役割を果たします。RSA暗号では秘密鍵を求める計算に φ(n) = (p−1)(q−1) の値が使われます。

慣習として、φ(1) = 1 と定義されています。「1と互いに素な、1以下の整数」は1自身しかありませんが、数学的な整合性(乗法的関数としての性質を保つため)からφ(1)=1と定めるのが標準的な扱いです。

はい。素数pは1とp自身以外に約数を持たないため、1からpまでの整数のうちpと互いに素なものはp自身を除く全て、つまり φ(p) = p − 1 になります。

RSA暗号は2つの大きな素数p, qを掛け合わせた合成数 n = pq を公開鍵の一部にします。秘密鍵を計算するにはφ(n) = (p−1)(q−1)の値が必要ですが、nを素因数分解できなければφ(n)を求められないため、大きな数の素因数分解の困難さがRSA暗号の安全性の土台になっています。
ツールくん

余談ですが ― オイラーが18世紀に見つけた「互いに素」を数える関数

オイラーのφ関数(トーシェント関数)は、18世紀のスイスの数学者レオンハルト・オイラーが1763年頃に導入したとされる関数です。当初は「フェルマーの小定理」を一般の合成数に拡張する過程で研究されており、現在の記号φ(ファイ)が定着したのは後の数学者による整理によるものです。

一見すると素朴な「互いに素な数を数える」という操作ですが、φ(n)には美しい性質がいくつもあります。例えば、nの約数dすべてについてφ(d)を足し合わせると、必ずnそのものに一致します(Σφ(d) = n)。これは初等整数論における基本的な恒等式の一つです。

現代では、φ(n)はRSA暗号の鍵生成に不可欠な役割を果たしています。RSA暗号は2つの大きな素数p, qの積 n = pq を公開鍵の一部として使いますが、秘密鍵を作る際には φ(n) = (p−1)(q−1) の値が必要になります。nを素因数分解できない限りφ(n)を計算できない(少なくとも現在知られているアルゴリズムでは)という事実が、RSA暗号の安全性の根拠の一つになっています。