假設對於數論函數 f ( n ) {\displaystyle f(n)} 和 F ( n ) {\displaystyle F(n)} ,有以下關係式:
F ( n ) = ∑ d | n f ( d ) {\displaystyle F(n)=\sum _{d|n}f(d)}
則將其默比烏斯反轉公式定義為:
f ( n ) = ∑ d | n μ ( d ) F ( n d ) {\displaystyle f(n)=\sum _{d|n}\mu (d)F\left({\frac {n}{d}}\right)}
這裡 μ {\displaystyle \mu } 為默比烏斯函數,定義為:
設 F ( x ) {\displaystyle F(x)} 及 G ( x ) {\displaystyle G(x)} 為定義在 [ 1 , ∞ ) {\displaystyle [1,\infty )} 上的複值函數並且
G ( x ) = ∑ 1 ⩽ n ⩽ x F ( x n ) {\displaystyle G(x)=\sum _{1\leqslant n\leqslant x}F\left({\frac {x}{n}}\right)}
則
F ( x ) = ∑ 1 ⩽ n ⩽ x μ ( n ) G ( x n ) {\displaystyle F(x)=\sum _{1\leqslant n\leqslant x}\mu (n)G\left({\frac {x}{n}}\right)}
我們有 f ( n ) = ∑ d ∣ n [ n d = 1 ] f ( d ) {\displaystyle f(n)=\sum _{d\mid n}\left[{\frac {n}{d}}=1\right]f(d)} ,其中 [ n = 1 ] {\displaystyle [n=1]} 在 n = 1 {\displaystyle n=1} 時為 1,其餘點為 0。
而根據莫比烏斯函數的性質, [ n = 1 ] = ∑ d ∣ n μ ( d ) {\displaystyle [n=1]=\sum _{d\mid n}\mu (d)} ,代入得到 f ( n ) = ∑ d ∣ n ∑ m ∣ n d μ ( m ) f ( d ) {\displaystyle f(n)=\sum _{d\mid n}\sum _{m\mid {\frac {n}{d}}}\mu (m)f(d)} 。
由於 ∑ d ∣ n ∑ m ∣ n d {\displaystyle \sum _{d\mid n}\sum _{m\mid {\frac {n}{d}}}} 的限制條件其實就是 m d ∣ n {\displaystyle md\mid n} ,故等式可以寫成: f ( n ) = ∑ m ∣ n μ ( m ) ∑ d ∣ n m f ( d ) = ∑ m ∣ n μ ( m ) F ( n m ) {\displaystyle f(n)=\sum _{m\mid n}\mu (m)\sum _{d\mid {\frac {n}{m}}}f(d)=\sum _{m\mid n}\mu (m)F({\frac {n}{m}})} 。