五边形数定理是一个由欧拉发现的数学定理，描述欧拉函数formula_1展开式的特性。欧拉函数的展开式如下：亦即欧拉函数展开后，有些次方项被消去，只留下次方项为1, 2, 5, 7, 12, ...的项次，留下来的次方恰为广义五边形数。若将上式视为幂级数，其收敛半径为1，不过若只是当作形式幂级数来考虑，就不会考虑其收敛半径。
和分割函数的关系.欧拉函数的倒数是分割函数的母函数，亦即：其中formula_5为k的分割函数。上式配合五边形数定理，可以得到考虑for