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비로소 서로소

시간 제한5초메모리 제한1024 MB

요약
N이 최대 10^11일 때 1 이상 N 이하인 정수 i, j 중 gcd(i, j)가 1인 쌍을 골라 i+j의 합을 10^9+7로 나눈 나머지를 구합니다.
난이도

어려움10점 중 8점

유형
수학, 정수론, 분할 정복
정답자
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문제

양의 정수 NN이 주어진다.

각 성분이 NN 이하인 서로소 양의 정수쌍 (i,j)(i, j)를 모두 골라, 각 쌍의 두 성분의 합을 구하고 그 값을 모두 더해 보자. 즉, 아래 수식의 값을 구하면 된다.

∑i=1N∑j=1N(i+j)I{gcd⁡(i,j)=1}\sum_{i=1}^{N}\sum_{j=1}^N{\left( i+j \right) I\left\{ \gcd\left( i,j \right) =1 \right\}}

I{condition}I\left\{ condition \right\}는 Indicator Function으로, conditioncondition이 참일 때 11, 거짓일 때 00을 반환한다.

입력

첫 번째 줄에 정수 N(1≤N≤1011)N(1\le N\le 10^{11})이 주어진다.

출력

첫 번째 줄에 서로소인 쌍들의 성분 합의 총합, 즉 위 수식의 결과를 출력한다. 답이 매우 커질 수 있으므로 109+710^9+7로 나눈 나머지를 출력한다.

예제5

  1. 예제 1

    입력
    1
    
    예상 출력
    2
    
  2. 예제 2

    입력
    3
    
    예상 출력
    26
    
  3. 예제 3

    입력
    1000
    
    예상 출력
    608612156
    
  4. 예제 4

    입력
    1000000
    
    예상 출력
    969057749
    
  5. 예제 5

    입력
    1000000000
    
    예상 출력
    895661967