阶乘
例子:4! 是 4 x 3 x 2 x 1 的简写
阶乘函数(符号:!)的意思是把逐一减小的自然数序 列相乘阶乘函数。例如:
4! = 4 × 3 × 2 × 1 = 24
7! = 7 × 6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 5040
1! = 1
4! 的读法是 "4 的阶乘"
从上一个值计算
要计算一个阶乘的值,我们可以用上一个阶乘的值:
n | n! | ||
---|---|---|---|
1 | 1 | 1 | 1 |
2 | 2 × 1 | = 2 × 1! | = 2 |
3 | 3 × 2 × 1 | = 3 × 2! | = 6 |
4 | 4 × 3 × 2 × 1 | = 4 × 3! | = 24 |
5 | 5 × 4 × 3 × 2 × 1 | = 5 × 4! | = 120 |
6 | 等等 | 等等 |
例子:9!=362,880。那么 10! 是多少?
10! = 10 × 9!
10! = 10 × 362,880 = 3,628,800
所以规则是:
n! = n × (n−1)!
就是说,"任何数的阶乘是那个数乘以比那个数少一的数的阶乘"。所以 10! = 10 × 9!,…… 125! = 125 × 124!,依此类推。
那么 "0!" 是多少?
零的阶乘很有趣……一般惯例都是 0! = 1。
有趣的是,我们没有把任何数相乘,但常规是零的阶乘等于一,这也会简化很多方程式。
在什么领域会用到阶乘?
阶乘可以应用在数学里的很多领域,尤其是组合与排列
例子: 7! / 4! 是多少?
我们把整个公式写下来;
7 × 6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1
|
= 7 × 6 × 5 = 210 |
4 × 3 × 2 × 1
|
很奇妙!4 × 3 × 2 × 1 "约去" 了,剩下 7 × 6 × 5
阶乘小列表
n | n! |
---|---|
0 | 1 |
1 | 1 |
2 | 2 |
3 | 6 |
4 | 24 |
5 | 120 |
6 | 720 |
7 | 5,040 |
8 | 40,320 |
9 | 362,880 |
10 | 3,628,800 |
11 | 39,916,800 |
12 | 479,001,600 |
13 | 6,227,020,800 |
14 | 87,178,291,200 |
15 | 1,307,674,368,000 |
16 | 20,922,789,888,000 |
17 | 355,687,428,096,000 |
18 | 6,402,373,705,728,000 |
19 | 121,645,100,408,832,000 |
20 | 2,432,902,008,176,640,000 |
21 | 51,090,942,171,709,440,000 |
22 | 1,124,000,727,777,607,680,000 |
23 | 25,852,016,738,884,976,640,000 |
24 | 620,448,401,733,239,439,360,000 |
25 | 15,511,210,043,330,985,984,000,000 |
增长得很快!
要知道更多,去用全精度计算器。
趣事
六个星期大约是 10!秒(=3,628,800)
六星期有多少秒: | 60 × 60 × 24 × 7 × 6 | |
分解为因数: | (2 × 3 × 10) × (3 × 4 × 5) × (8 × 3) × 7 × 6 | |
重排: | 2 × 3 × 4 × 5 × 6 × 7 × 8 × 3 × 3 × 10 | |
就是: | 2 × 3 × 4 × 5 × 6 × 7 × 8 × 9 × 10 |
牌可以洗成 52!个不同组合。就是 8.065817517094…… × 1067比已知宇宙里的基本粒子还要多。洗一副牌,结果很有可能是有史以来第一次出现的!
70! 大约是 1.1978571669969891796072783721 x 10100,稍大于一古戈尔(1 后面加一百个零)。
100! 大约是 9.3326215443944152681699238856 x 10157
200! 大约是 7.8865786736479050355236321393 x 10374
高级课题
小数的阶乘?
可以计算 0.5 或 -3.217 的阶乘吗?
可以!我们需 "伽玛函数",一个比很深奥的课题,在这里不再描述了。
一半的阶乘
例如,一半的阶乘 (½) 是 圆周率(π)的平方根的一半 = (½)√π。所以一些 "半整数" 的阶乘是:
n | n! |
---|---|
(-½)! | √π |
(½)! | (½)√π |
(3/2)! | (3/4)√π |
(5/2)! | (15/8)√π |
这个规则还是成立的:"任何数的阶乘是那个数乘以比那个数少一的数的阶乘",因为
(3/2)! = (3/2) × (1/2)!
(5/2)! = (5/2) × (3/2)!
现在你来算算,(7/2)! 是多少?
更新:20210423 104212