0的阶乘为什么等于1?

myw58


1的阶乘等于1,0的阶乘也等于1,1的阶乘和0的阶乘相等,这不是互相矛盾吗?0的阶乘为什么等于1?因为这是人为定义的,是一种特殊形式的阶乘记号。

通常我们所说的阶乘是指所有小于及等于该数的正整数的积,即n!=1×2×3×……×n。由于在计算过程中经常会遇到零的阶乘无意义的情况,于是为了计算方便,才规定0的阶乘为1。如果我们把阶乘从正整数拓展到实数乃至复数领域,就形成了广义阶乘的概念。

在数学上,像这种人为规定的例子还很多。比如我们规定0为自然数。0为什么是自然数?像这种问题,在数学上是无法给出证明的。为了学习使用方便,我们通常规定负数无对数,其实在复数领域,负数也有对数。

再举一个比较贴切的例子。对于单项式,单项式中所有字母的指数的和叫做这个单项式的次数。只含有一个字母的单项式,它的次数就是1。但是单独一个数也是单项式,于是我们又规定单独一个数看成单项式时,它的次数为0。任何数(零除外)的0次方不是等于1吗?逻辑上看似有问题,不过这并不打紧,因为这只是人为规定的。

不过我们可以问为什么数学家会这样规定?给零的阶乘下定义只是为了让相关数学公式的表述及运算更方便,事实证明这是有必要的,而且在逻辑上也并没有什么问题。


科学探索菌


0!=1.

由于以前没有把阶乘拓宽,高中数学书上只是作了硬性的规定。

其实,拓宽到负整数阶乘以后,自然而然的就解释了0的阶乘等于1.

就是:

因为(-1)!=-1*-2*-3*-4*-5*...

0*(-1)!=1.

所以0!=1.

详见《张氏数演奕》之《张氏阶乘数》



创新数


阶乘最初是定义在自然数域,n!=1*2*…*n。这个很好理解。搞数学的都喜欢扩张领域,那阶乘!能不能推广到自然数以外呢?

很显然,阶乘的实质很容易提炼出一个递推公式:(n+1)!=(n+1)*n!

那么把n=0代入,有1!=1*0!,这就是0!=1的由来。

当然当我们想继续推广时会发现负整数的阶乘没法定义,按上述递推公式,负整数的阶乘应该在±∞交错。

但如果你以为数学家们就此止步了,呵呵…

【前方高能预警】!!!

欧拉(又是他!)首先开始考虑把阶乘推广到实数域乃至复数。出发点仍然是那个递推公式:

F(x+1)=(x+1)*F(x),此外有F(0)=1。

如果只考虑初等函数自然是不太可能的,但作为一个“把微积分从婴儿一手带大”(伯努利语)的大神,欧拉的武器库早就不是冷兵器时代。

其实这个可以作为大学生一个特别好的微积分延展学习。如果给出提示:用含参数x的积分式来定义F,利用分部积分来满足递推公式。聪明的数学专业学生就应该想到使用两个经典函数:

- 以x为指数的幂函数积分(产生递推因子x)。

- 还有自然常数的指函数(积分不动点)。

从而有机会自己想出下面的公式:

x!=F(x)=∫yˣe⁻ʸdy,对y从0到+∞积分。

不难证明这个积分式满足阶乘的递推公式,而且可以推广到整个实数域甚至复数域。而且很明显,除了负整数积分不收敛之外,其它都有确定值。


帖木兒


答:对阶乘进行解析延拓后,就能得到著名的伽马函数,我们根据伽马函数,就可以得到"0!=1"。


阶乘

阶乘是指所有小于以及等于某个数的正整数之积,记为:

n!=1×2×3×……×n;

在排列组合中我们经常遇到阶乘运算,比如5个人按照顺序进行排队的话,就有“5!=120种”排列方法。

按照阶乘的定义,我们很容易得出这么一个结论:

(n+1)!=(n+1)*n!,其中n≥1且为整数;

至于n=0的情况,超出了阶乘的定义范围,但是我们为了让上面式子继续成立,我们强行把n=0带进去有:

(0+1)!=(0+1)*0!

由于1!=1,所以我们得出0!=1的结论,大家要注意了,这只是一个试探性的结论,不过我们为了保证数学公式的连续性,完全可以定义:

0!=1

这样的话,对于阶乘来说,我们就能把定义域再加上一个“0”;那么0的阶乘等于零又有何意义呢?这样的定义是否合理?


伽马函数

对于0的阶乘等于零,更严谨的证明需要用到伽马函数Γ(n):

这是大数学家欧拉在1729年,经过解析延拓后得到的函数,也是对阶乘函数的扩展,这个函数拥有一个非常有趣的性质:

Γ(n+1)=nΓ(n),其中n>0;

于是我们很容易得到:

对于最后一个公式,当n=1时:

Γ(1)=(1-1)!=0!=1

得证!

伽马函数的定义域不在仅限于整数,对于非整数也是成立的,如果利用伽马函数的递归公式,还可以把伽马函数的定义域扩展到负数上。


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艾伯史密斯


从阶乘的定义出发。从阶乘表达式n!=n×(n-1)!中,知道一个数的阶乘是递推定义的。比如要计算一个任意的整数m的阶乘,我们就把m作为初值,计算m!=m×(m-1)!。

同样的,当m=l时,m!=1!=1×0!=1,取等式中最后一个等号的两边,即1×0!=1,这个等式两边同时约去1,就得到如下结果:0!=1。

阶乘的计算方法是1乘以2乘以3乘以4,一直乘到所要求的数。例如所要求的数是6,则阶乘式是1×2×3×…×6,得到的积是720,720就是6的阶乘。

如果所要求的数是n,则阶乘式是1×2×3×…×n,设得到的积是x,x就是n的阶乘。任何大于1的自然数n的阶乘的表示方法是:n!=1×2×3×……×n或n!=n×(n-1)!。


懂小姐的先生


在自然数域中,阶乘时递减至1为止,不是至0为止。O乘以任何数均为0。在自然数域内不存在O的阶乘。严格地讲,O并不具有自然数的性质,把O当自然数推演,要小心引出悖论。<例>。O×1=O,0×2=O。O×1=0×2。左右消去”等值数0",得l=2。??演算过程无误,关键是概念错误。所以特别提醒年轻朋友,在涉及数理力学科时,要牢固把握"基本概念"。粗略看过几位朋友的论式,其实都在于没搞请0的本质,把它当自然数去推演。另外,阶乘运算只在自然数域,没有1.5!或(一1)!的说法。建议对数学有兴趣的朋友,手边常备一册中小型《数学手册》。


王祖荫1


你学过算法没,求多个数的和时首先置变量为O,再s=s+n,而求多个数的积时,首先置变量为1,再s=s*n,这样才保证s不会为O,阶乘显然是积的形式,只能置初始变量为1


虹子69085567


0!本身没有意义,但是在计算过程中又需要使用它,就补充定义了0!=1,仅此而已。有些人胡乱发挥想当然。


星43849490


1是表示你有一种选择,0是表示没有选择,而没有选择就是你唯一的选择!


晓春796


阶乘只是噶嘛函数的特例


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