<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v3.0 20080202//EN" "http://dtd.nlm.nih.gov/publishing/3.0/journalpublishing3.dtd">
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  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">
    apm
   </journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title>
     Advances in Pure Mathematics
    </journal-title>
   </journal-title-group>
   <issn pub-type="epub">
    2160-0368
   </issn>
   <issn publication-format="print">
    2160-0384
   </issn>
   <publisher>
    <publisher-name>
     Scientific Research Publishing
    </publisher-name>
   </publisher>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="doi">
    10.4236/apm.2025.159033
   </article-id>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">
    apm-145992
   </article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="heading">
     <subject>
      Articles
     </subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="Discipline-v2">
     <subject>
      Physics 
     </subject>
     <subject>
       Mathematics
     </subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    Levely Multiplicative Functions on N
   </title-group>
   <contrib-group>
    <contrib contrib-type="author" xlink:type="simple">
     <name name-style="western">
      <surname>
       Salahddeen
      </surname>
      <given-names>
       Khalifa
      </given-names>
     </name> 
     <xref ref-type="aff" rid="aff1"> 
      <sup>1</sup>
     </xref>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author" xlink:type="simple">
     <name name-style="western">
      <surname>
       Moamar
      </surname>
      <given-names>
       Alamari
      </given-names>
     </name> 
     <xref ref-type="aff" rid="aff2"> 
      <sup>2</sup>
     </xref>
    </contrib>
   </contrib-group> 
   <aff id="aff1">
    <addr-line>
     aMathematicl Department, Faculty of Science, Gharyan University, Gharyan, Libya
    </addr-line> 
   </aff> 
   <aff id="aff2">
    <addr-line>
     aHigher Institute of Engineering Technology, Zliten, Libya
    </addr-line> 
   </aff> 
   <pub-date pub-type="epub">
    <day>
     01
    </day> 
    <month>
     09
    </month>
    <year>
     2025
    </year>
   </pub-date> 
   <volume>
    15
   </volume> 
   <issue>
    09
   </issue>
   <fpage>
    643
   </fpage>
   <lpage>
    650
   </lpage>
   <history>
    <date date-type="received">
     <day>
      17,
     </day>
     <month>
      June
     </month>
     <year>
      2025
     </year>
    </date>
    <date date-type="published">
     <day>
      22,
     </day>
     <month>
      June
     </month>
     <year>
      2025
     </year> 
    </date> 
    <date date-type="accepted">
     <day>
      22,
     </day>
     <month>
      September
     </month>
     <year>
      2025
     </year> 
    </date>
   </history>
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    <copyright-statement>
     © Copyright 2014 by authors and Scientific Research Publishing Inc. 
    </copyright-statement>
    <copyright-year>
     2014
    </copyright-year>
    <license>
     <license-p>
      This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
     </license-p>
    </license>
   </permissions>
   <abstract>
    In this paper, as a result of dividing the set of natural numbers into disjoint levels, we have studied levely multiplicative functions that are defined from 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
      <mi>
       N
      </mi>
     </mstyle> 
    </math> to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
      <mi>
       N
      </mi>
     </mstyle> 
    </math> and which keep numbers at the same level when restricted on levels, i.e. 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
        f
       </mi> 
       <mo>
        |
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
          L
         </mi> 
         <mi>
          i
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
       :
      </mo>
      <msub> 
       <mi>
        L
       </mi> 
       <mi>
        i
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
       →
      </mo>
      <msub> 
       <mi>
        L
       </mi> 
       <mi>
        i
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> . We have defined the level multiplicative function and explained how to generate it using the restriction function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
        f
       </mi> 
       <mo>
        |
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
          L
         </mi> 
         <mn>
          1
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> . Furthermore, if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
        f
       </mi> 
       <mo>
        |
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
          L
         </mi> 
         <mn>
          1
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is bijective, then all 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
        f
       </mi> 
       <mo>
        |
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
          L
         </mi> 
         <mi>
          i
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
      f
     </mi> 
    </math> are bijective functions. Moreover, the levely multiplicative function preserves the unique factorization for any number 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
       n
      </mi>
      <mo>
       ∈
      </mo>
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
       <mi>
        N
       </mi>
      </mstyle>
     </mrow> 
    </math> and maintains divisibility properties. 
   </abstract>
   <kwd-group> 
    <kwd>
     Prime-Power Decomposition
    </kwd> 
    <kwd>
      Levels of 
    </kwd> 
    <kwd>
      Upward Closed Set
    </kwd> 
    <kwd>
      Levely Multiplicative Function
    </kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <sec id="s1">
   <title>1. Introduction</title>
   <p>Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mstyle> 
    </math> be the set of natural numbers. A number 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       a 
     </mi> 
    </math> divides a number 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       b 
     </mi> 
    </math> (written 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>), if there exists a number 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       c 
     </mi> 
    </math> such that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        c 
      </mi> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> (in this case 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       a 
     </mi> 
    </math> is said to be a factor or divisor of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       b 
     </mi> 
    </math>). The greatest divisor of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       a 
     </mi> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       b 
     </mi> 
    </math> (written 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>) is a number 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       d 
     </mi> 
    </math> such that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, and for any number 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       c 
     </mi> 
    </math> such that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        c 
      </mi> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        c 
      </mi> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, we have 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        c 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. A number 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       a 
     </mi> 
    </math> is said to be a prime number if and only if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> and is divisible by 1 and itself. We denote the set of prime numbers by 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
      <mi>
        P 
      </mi> 
     </mstyle> 
    </math>. Two numbers 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       a 
     </mi> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       b 
     </mi> 
    </math> are said to be relatively prime if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145992-1">
     [1]
    </xref>, <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145992-2">
     [2]
    </xref>.</p>
   <p>Lemma 1.1 <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145992-3">
     [3]
    </xref>: Every 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, can be written as a product of prime numbers. </p>
   <p>Theorem 1.1 <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145992-3">
     [3]
    </xref>: The Unique Factorization Theorem. Any natural number grater than one can be written as a product of primes in one and only one way.</p>
   <p>i.e. for any 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, can be written exactly in one way in the form 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <msubsup> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, each 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is prime, and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. We call this representation the prime-power decomposition of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       n 
     </mi> 
    </math>.</p>
   <p>For any 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>, the set of all multiple numbers of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       a 
     </mi> 
    </math> is 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        ↑ 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          : 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </mstyle> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. For any 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> the set of all multiple of elements of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       A 
     </mi> 
    </math> is 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mo>
        ↑ 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </mstyle> 
        <mo>
          : 
        </mo> 
        <mo>
          ∃ 
        </mo> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. We say that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       A 
     </mi> 
    </math> is an upward closed subset of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mstyle> 
    </math> if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mo>
        ↑ 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>. The set of upward closed subsets of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mstyle> 
    </math> is denoted by 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        μ 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mo>
          ⊆ 
        </mo> 
        <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </mstyle> 
        <mo>
          : 
        </mo> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mo>
          ↑ 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145992-4">
     [4]
    </xref>.</p>
   <p>Lemma 1.2 <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145992-4">
     [4]
    </xref>: For any 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mo>
        ↑ 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mstyle displaystyle="true"> 
       <msub> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          ↑ 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>. </p>
   <p>
    <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145992-"></xref>Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
      <mi>
        P 
      </mi> 
     </mstyle> 
    </math> be the set of prime numbers and let 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          : 
        </mo> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
         <mi>
           P 
         </mi> 
        </mstyle> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          : 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       ⋯ 
     </mo> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          : 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       ⋯ 
     </mo> 
    </math>. Then we say that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> are the levels of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mstyle> 
    </math>. A number 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> is in the level 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <msubsup> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math>, where 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         P 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145992-5">
     [5]
    </xref>.</p>
   <p>Lemma 1.3 <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145992-5">
     [5]
    </xref>: (a) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mstyle displaystyle="true"> 
       <msubsup> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mi>
          ∞ 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>(b) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∩ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        ϕ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <msubsup> 
          <mo>
            ∩ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mi>
            ∞ 
          </mi> 
         </msubsup> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          ϕ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> is a function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>, then the restriction function of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       f 
     </mi> 
    </math> on 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       A 
     </mi> 
    </math> is a function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> such that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> for any 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. A function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> is injective if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> whenever 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. It is surjective if for any 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>, there exists 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> such that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. A function that is both injective and surjective is called bijective. If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> is bijective, then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> is also a bijective function, and it is called the inverse function of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       f 
     </mi> 
    </math>. A function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> is called increasing if and only if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> whenever 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145992-6">
     [6]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145992-7">
     [7]
    </xref>.</p>
   <p>Lemma 1.4 If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> is a function. Then </p>
   <p>(a) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        ∩ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        ϕ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       ∀ 
     </mo> 
    </math> 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>(b) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mstyle displaystyle="true"> 
       <msubsup> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mi>
          ∞ 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Proof: (a) By (Lemma 1.3 (b)), 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∩ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        ϕ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> for 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Therefore, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∩ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        ϕ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, which implies 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        ∩ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        ϕ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>(b) Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. Since 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mstyle displaystyle="true"> 
       <msubsup> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mi>
          ∞ 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>, we have 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> for some 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       i 
     </mi> 
    </math>. Therefore 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, which implies 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mstyle displaystyle="true"> 
       <msubsup> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mi>
          ∞ 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>On the other hand, since 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        ⊂ 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       ∀ 
     </mo> 
    </math> 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>, we have 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mstyle displaystyle="true"> 
       <msubsup> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mi>
          ∞ 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mstyle> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. Thus, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mstyle displaystyle="true"> 
       <msubsup> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mi>
          ∞ 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>. ◼</p>
  </sec><sec id="s2">
   <title>
    <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145992-"></xref>2. Levely Multiplicative Functions on N</title>
   <p>As a consequence of dividing 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mstyle> 
    </math> into infinitely many disjoint levels, we can divide any function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> into infinitely many disjoint functions, which can be obtained by restricting 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       f 
     </mi> 
    </math> to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> for all 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>. If each function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> sends numbers to the same level, and the image of any number in level 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> under the effect of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is a product of images of its prime decomposition under the function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> generates the function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       f 
     </mi> 
    </math>, and it is called a levely multiplicative function.</p>
   <p>Definition 2.1: A function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>, is said to be levely function if and only if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> for all 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>i.e. 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Example 2.1: If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> is defined by 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>, then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       f 
     </mi> 
    </math> is a levely function.</p>
   <p>Definition 2.2: A levely function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> is said to be a multiplicative function or a function that is generated by 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mrow></mrow> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          : 
        </mo> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, if and only if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> for any 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        3 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>, and for any 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
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         a 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
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        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
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     </mrow> 
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   <p>i.e. 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
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           f 
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         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
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           { 
         </mo> 
         <mrow> 
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           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
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             <mi>
               a 
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               a 
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             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msub> 
            <mo>
              ⋯ 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
            </msub> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
             <mo>
               | 
             </mo> 
            </msub> 
            <msub> 
             <mrow></mrow> 
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                 L 
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               ( 
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                 a 
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                 1 
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               ) 
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            </mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
             <mo>
               | 
             </mo> 
            </msub> 
            <msub> 
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                 L 
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                 a 
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            </mrow> 
            <mo>
              ⋯ 
            </mo> 
            <msub> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
             <mo>
               | 
             </mo> 
            </msub> 
            <msub> 
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                 L 
               </mi> 
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               ( 
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                 a 
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                 i 
               </mi> 
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               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            : 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
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           <mn>
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          </msub> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ⋯ 
          </mo> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
          <mo>
            ∈ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
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           <mi>
             f 
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           <mo>
             | 
           </mo> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mrow></mrow> 
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            <msub> 
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          </msub> 
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           <mo>
             ( 
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           <mrow> 
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           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </msub> 
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           <mrow></mrow> 
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          </msub> 
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           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
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           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ⋯ 
          </mo> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mrow></mrow> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
             <mn>
               1 
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           </mrow> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            ∈ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mrow></mrow> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
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           </mrow> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>,</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mstyle displaystyle="true"> 
       <msubsup> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mi>
          ∞ 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>When 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> is a levely multiplicative function, we will write 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <msub> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> for all 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>And</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          : 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. for all 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Example 2.2: Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> be defined by 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       ∀ 
     </mo> 
    </math> 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Then, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> generates all the functions 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> as follows:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            ⋯ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ⋅ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mo>
          ⋅ 
        </mo> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msup> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msup> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>And the levely multiplicative function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> is defined by 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Theorem 2.1: Every function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> generates a unique levely multiplicative function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mstyle displaystyle="true"> 
       <msubsup> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mi>
          ∞ 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Proof: By (Definition 2.1) and (Lemma 1.4 (b)) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mstyle displaystyle="true"> 
       <msubsup> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mi>
          ∞ 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> is generated by 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. To prove that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       f 
     </mi> 
    </math> is unique, let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> be levely multiplicative functions generated by 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. Then, for any 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, we have</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            ⋯ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>and</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            ⋯ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>Therefore, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mstyle displaystyle="true"> 
       <msubsup> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mi>
          ∞ 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mstyle> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. Hence, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       f 
     </mi> 
    </math> is unique. ◼</p>
   <p>Lemma 2.1: If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> is a levely multiplicative function, then</p>
   <p>(a) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       ∀ 
     </mo> 
    </math> 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>(b) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       ∀ 
     </mo> 
    </math> 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Proof: (a) Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. Then,</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            ⋯ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            ⋯ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            ⋯ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            ⋯ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mi>
            b 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>(b) Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>, then there are some 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> such that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, so 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. By (a) we have</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mi>
            b 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mi>
            b 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math> ◼</p>
   <p>Corollary 2.1: If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> is a levely multiplicative function, then:</p>
   <p>(a) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mo>
            ⋯ 
          </mo> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>(b) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mo>
            ⋯ 
          </mo> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       ∀ 
     </mo> 
    </math> 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>(c) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       ∀ 
     </mo> 
    </math> 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>(d) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       ∀ 
     </mo> 
    </math> 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Proof: (a) We will use mathematical induction.</p>
   <p>The result is obvious when 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>By (Lemma 2.1 (a)) when 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, we have 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Suppose that it is true for 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mo>
            ⋯ 
          </mo> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>We will show that this implies it is true for 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mrow></mrow> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mrow></mrow> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            ⋯ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mrow></mrow> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 k 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mrow></mrow> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mo>
              ⋯ 
            </mo> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            ⋯ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mo>
              ⋯ 
            </mo> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            ⋯ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>(b) Similar to (a) by induction. However, we will start with the number 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       i 
     </mi> 
    </math> instead of 1.</p>
   <p>If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> it is obvious.</p>
   <p>By (Lemma 2.1 (a)), in case of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, we have 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>If we suppose that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
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           ) 
         </mo> 
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            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mo>
                + 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mo>
              ⋯ 
            </mo> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                j 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msub> 
          <mo>
            ⋯ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mo>
                + 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mo>
              ⋯ 
            </mo> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                j 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msub> 
          <mo>
            ⋯ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>(c) Similar to (a)</p>
   <p>(d) Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. Then, by (b) we have</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mo>
            ⋯ 
          </mo> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msup> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math> ◼</p>
   <p>Theorem 2.2: If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> is a levely multiplicative function, then for any 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <msubsup> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, where 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        P 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> in the unique decomposition of prime powers, we have 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> in the unique decomposition of the prime powers. </p>
   <p>Proof: Let, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <msubsup> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         P 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>. Then, by (Corollary 2.1 (b), (c)), we have</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               e 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <msubsup> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               e 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mo>
            ⋯ 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               e 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               e 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               e 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               e 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                a 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                a 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                a 
              </mi> 
              <mi>
                n 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             e 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>Now, by (Theorem 1.1), since 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <msubsup> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> is unique,</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>is also unique. ◼</p>
   <p>Furthermore, one of the characteristics that distinguishes the levely multiplicative function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>, which is generated by 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, is that if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is a bijective function, then all 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       f 
     </mi> 
    </math> are bijective.</p>
   <p>Theorem 2.3: If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> is a levely multiplicative function and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is injective, then:</p>
   <p>(a) 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is bijective, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       ∀ 
     </mo> 
    </math> 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        3 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>(b) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       f 
     </mi> 
    </math> is bijective.</p>
   <p>Proof: (a) First, we will show that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is injective, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       ∀ 
     </mo> 
    </math> 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        3 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. Since, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, there exists 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        m 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, such that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. Since 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is injective, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. By (Theorem 2.2), we have</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          ≠ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mi>
             m 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mrow></mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>Hence, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is injective for all 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        3 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>To prove that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is surjective for all 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        3 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>, let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, so 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. Since 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is surjective, there exist 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> such that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Therefore, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>,</p>
   <p>and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>So 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is surjective. Hence, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is bijective for all 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>(b) First, we show that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       f 
     </mi> 
    </math> is injective.</p>
   <p>i) If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, and since 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∩ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        ϕ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, we have 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>ii) If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, then by (a), we have</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Hence, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       f 
     </mi> 
    </math> is injective.</p>
   <p>Now, by (a) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>. Therefore</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
         </mstyle> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mstyle displaystyle="true"> 
           <munderover> 
            <mo>
              ∪ 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
             <mo>
               = 
             </mo> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
            </mrow> 
            <mi>
              ∞ 
            </mi> 
           </munderover> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </mstyle> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <munderover> 
          <mo>
            ∪ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mi>
            ∞ 
          </mi> 
         </munderover> 
         <mrow> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <munderover> 
          <mo>
            ∪ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mi>
            ∞ 
          </mi> 
         </munderover> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </msub> 
          <msub> 
           <mrow></mrow> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <munderover> 
          <mo>
            ∪ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mi>
            ∞ 
          </mi> 
         </munderover> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </mstyle> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>Hence, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       f 
     </mi> 
    </math> is surjective and therefore bijective. ◼◼</p>
   <p>Corollary 2.2 If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> is a levely multiplicative and a bijective function, then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> is levely multiplicative and bijective. </p>
  </sec><sec id="s3">
   <title>
    <xref ref-type="bibr" rid="scirp.145992-"></xref>3. Levely Multiplicative Functions with Divisibility</title>
   <p>Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> be a levely multiplicative function. If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is necessary, but 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is not sufficient for 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. For example, in (Example 2.2) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, but 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <menclose notation="updiagonalstrike"> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </menclose> 
      <mn>
        5 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>For 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> to be necessary and sufficient for 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       f 
     </mi> 
    </math> must be bijective.</p>
   <p>Theorem 3.1 Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> be a levely multiplicative function. </p>
   <p>(a) If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>(b) If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       f 
     </mi> 
    </math> is bijective, then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> if and only if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Proof: (a) Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. Then there exists 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        c 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> such that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        c 
      </mi> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. Therefore 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Thus, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>(b) ( 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       ⇒ 
     </mo> 
    </math>) By (a).</p>
   <p>( 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       ⇐ 
     </mo> 
    </math>) Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Then there exists 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        c 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> such that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        c 
      </mi> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Since 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       f 
     </mi> 
    </math> is surjective, there exist 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> such that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        c 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Therefore, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Since 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       f 
     </mi> 
    </math> is injective, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. Hence, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. ◼</p>
   <p>As a result of Theorem 3.1, the next theorem and corollary show that a bijective, levely multiplicative, and increasing function preserves the greatest common divisor for any two numbers in 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mstyle> 
    </math> and the relative prime numbers.</p>
   <p>Theorem 3.2 Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> be a levely multiplicative, bijective, and increasing function, then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> if and only if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Proof: ( 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       ⇒ 
     </mo> 
    </math>) Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>.Then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. By (Theorem 3.1), we have 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, and we suppose that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, then by (Theorem 3.1), we have 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        c 
      </mi> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        c 
      </mi> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>' Therefore 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        c 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. But 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       f 
     </mi> 
    </math> is an increasing function, so we have a contradiction. Hence 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>( 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       ⇐ 
     </mo> 
    </math>) Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. By (Theorem 3.1) we have 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. If we suppose 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        c 
      </mi> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        c 
      </mi> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, and we suppose 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        c 
      </mi> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, then by (Theorem 3.1), we have 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        | 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Therefore 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. But 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       f 
     </mi> 
    </math> is an increasing function, so we have a contradiction. Hence, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        c 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. Thus, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. ◼</p>
   <p>Corollary 3.1: Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> be a levely multiplicative, bijective and increasing function, then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> if and only if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Proof: In (Theorem 3.2) when 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> ◼</p>
   <p>Now, when 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> is a levely multiplicative function, in case 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       f 
     </mi> 
    </math> is not bijective function, it is not necessary that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          ↑ 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ↑ 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>. For instance, from (Example 2.2) we have</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <mo>
            ↑ 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             { 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              : 
            </mo> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              ∈ 
            </mo> 
            <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
             <mi>
               N 
             </mi> 
            </mstyle> 
           </mrow> 
           <mo>
             } 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            : 
          </mo> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            ∈ 
          </mo> 
          <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
           <mi>
             N 
           </mi> 
          </mstyle> 
         </mrow> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>but</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ↑ 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mo>
          ↑ 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            : 
          </mo> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            ∈ 
          </mo> 
          <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
           <mi>
             N 
           </mi> 
          </mstyle> 
         </mrow> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>Theorem 3.3: If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> is a levely multiplicative and bijective function, then:</p>
   <p>(a) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          ↑ 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ↑ 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>(b) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mo>
          ↑ 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ↑ 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Proof: (a) Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        ↑ 
      </mo> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          : 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </mstyle> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Since 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       f 
     </mi> 
    </math> is bijective, we get</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mo>
            ↑ 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            : 
          </mo> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            ∈ 
          </mo> 
          <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
           <mi>
             N 
           </mi> 
          </mstyle> 
         </mrow> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            : 
          </mo> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            ∈ 
          </mo> 
          <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
           <mi>
             N 
           </mi> 
          </mstyle> 
         </mrow> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ↑ 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>(b) Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>. By (Lemma 1.2), we have 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mo>
        ↑ 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mstyle displaystyle="true"> 
       <msub> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          ↑ 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>. By (a), we have.</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mo>
            ↑ 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mstyle displaystyle="true"> 
           <munder> 
            <mo>
              ∪ 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
             <mo>
               ∈ 
             </mo> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
            </mrow> 
           </munder> 
           <mrow> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
            <mo>
              ↑ 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mstyle> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <munder> 
          <mo>
            ∪ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             ∈ 
           </mo> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              A 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </munder> 
         <mrow> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
            <mo>
              ↑ 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <munder> 
          <mo>
            ∪ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             ∈ 
           </mo> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              A 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </munder> 
         <mrow> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            ↑ 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ↑ 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math> ◼</p>
   <p>Corollary 3.2: If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> is a levely multiplicative and bijective function and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math> is upward closed, then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ↑ 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Proof: Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mo>
        ↑ 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>. By (Theorem 3.3 (b)) we have</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mo>
            ↑ 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ↑ 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>Thus, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is upward closed. ◼</p>
  </sec>
 </body><back>
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   <title>References</title>
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