
证明:①先构造证明1、2、...、17是好数:2/φ(2)=1;8/φ(8)=2;9/φ(9)=3;对于大于3的奇素数p,8p/φ(8p)=p;36/φ(36)=4;72/φ(72)=6;80/φ(80)=8;108/φ(108)=9;180/φ(180)=10;240/φ(240)=12;252/φ(252)=14;360/φ(360)=15;128/φ(128)=16。
②如果存在正整数n,使得18=n/φ(n),则n是18的倍数,如果n不是27的倍数,则由于9/φ(9)=3,而其它的每项的分子都不可能出现3的因子,所以n/φ(n)不可能等于18,矛盾,因此n肯定是27的倍数;如果n是2的倍数,但不是4的倍数,则由于2/φ(2)=1,而其它的每项的分子都不可能出现2的因子,所以n/φ(n)不可能等于18,矛盾,因此n肯定是4的倍数。
对于所有素数p,pa/(a+1)都是关于正整数a递增的。因此对于所有的奇素数p,pa/(a+1)都大于1,如果n是81的倍数,则n/φ(n)≥[4/φ(4)]×[81/φ(81)]>18,所以n仅含有3的3次方的因子,因此在上述n/φ(n)乘积展开式中含有27/φ(27)=27/4这一项,这样n至少应该含有2的3次方的因子,才能保证n/φ(n)是偶数,如果n仅含2的3次方的因子,则8/φ(8)=2,分子2的因子还不够去抵消27/φ(27)分母中的22,所以n肯定是16的倍数。这样n/φ(n)≥[16/φ(16)]×[27/φ(27)]>18。综上所述,18不可能是好数。