Faktöriyel Hesaplayıcı
Bir tam sayı n girin; n! değerini basamak basamak tam olarak, çift faktöriyel n!!'yi, basamak sayısını, sondaki sıfırları ve hatasıyla birlikte Stirling yaklaşımını alın. Ondalık sayılar gama fonksiyonuyla hesaplanır. Ücretsiz, üyelik gerekmez ve hiçbir değer yuvarlanmaz.
0 ile 10.000 arasında bir tam sayı. 4,5 gibi bir ondalık sayı gama fonksiyonunu kullanır.
Sonuçlar
2.432.902.008.176.640.000
n!
19
n! içindeki basamaklar
4
Sondaki sıfırlar
3.715.891.200
Çift faktöriyel, n!!
≈ 2.4227868 × 10^18
Stirling yaklaşımı
0,416%
n!'in ne kadar altında kaldığı
0,000831%
1/(12n) düzeltmesiyle hata
Hesap adımları
- 20! = 20 × 19 × … × 2 × 1 = 20 × 19!, yani her faktöriyel, bir öncekinin 20 ile çarpımıdır.
- Sondaki her sıfır, 10 = 2 × 5 çarpanından gelir ve 5'ler 2'lerden daha seyrektir. Sayarsak: ⌊20/5⌋ + ⌊20/25⌋ + … = 4.
- Çift faktöriyel her ikinci sayıyı çarpar: 20!! = 20 × 18 × 16 × 14 × 12 × 10 × 8 × 6 × 4 × 2 = 3.715.891.200.
- Stirling formülü √(2πn) (n/e)ⁿ, yaklaşık 2.4227868 × 10^18 verir; bu, kesin değerin 0,416% altındadır.
Faktöriyel Hesaplayıcı Nasıl Kullanılır
- 1. n değerini girin. 0 ile 10.000 arasında herhangi bir tam sayı. Sonuç yazdıkça güncellenir.
- 2. Tam değeri okuyun. Küçük faktöriyeller basamak gruplarıyla görünür. Daha büyük değerlerde, bilimsel gösterimle yazılmış bir özet ve her basamağın yer aldığı, kopyalama düğmeli kaydırılabilir bir kutu gösterilir.
- 3. Ek bilgilere bakın. Basamak sayısını, sondaki sıfırları, çift faktöriyel n!!'yi ve Stirling yaklaşımının n!'in ne kadar altında kaldığını da görürsünüz.
- 4. Ondalık bir değer deneyin. 4,5 gibi bir değer için hesaplayıcı Γ(5,5) = 4,5! sonucunu verir; çünkü gama fonksiyonu faktöriyeli, negatif tam sayılar dışındaki her sayıya genişletir.
Faktöriyel nedir?
Negatif olmayan bir n tam sayısının faktöriyeli, n! ile yazılır ve 1'den n'ye kadar olan tüm tam sayıların çarpımıdır: 5! = 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 120. n farklı nesnenin bir sırada kaç farklı biçimde dizilebileceğini sayar — üç kitap 3! = 6 farklı sırayla dizilebilir — ve permütasyonların, kombinasyonların ve binom teoreminin yapı taşıdır. Her faktöriyel, bir öncekinin n ile çarpımıdır: n! = n × (n − 1)!.
0! neden 1'e eşittir? n! = n × (n − 1)! kuralını n = 1'e kadar uygularsak 1! = 1 × 0! elde edilir; bu eşitliğin doğru olması için 0! = 1 olmalıdır. Değer sayma anlamıyla da uyuşur (hiçbir şeyi dizmenin tam bir yolu vardır) ve kabul gereği boş bir çarpım 1'dir.
| n | n! | Sondaki sıfırlar |
|---|---|---|
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 |
| 2 | 2 | 0 |
| 3 | 6 | 0 |
| 4 | 24 | 0 |
| 5 | 120 | 1 |
| 6 | 720 | 1 |
| 7 | 5.040 | 1 |
| 8 | 40.320 | 1 |
| 9 | 362.880 | 1 |
| 10 | 3.628.800 | 2 |
| 15 | 1.307.674.368.000 | 3 |
| 20 | 2.432.902.008.176.640.000 | 4 |
Sondaki sıfırlar: Legendre formülü
n! sonundaki bir sıfır, 10 = 2 × 5 çarpanından gelir. 2 çarpanları her zaman 5'lerden daha fazla olduğundan, sondaki sıfır sayısı 1 × 2 × … × n çarpımındaki 5'lerin sayısına eşittir. 5'in katlarını sayın, ardından her biri ikinci bir 5 içeren 25'in katlarını ekleyin, sonra 125'in katlarını ve böyle devam edin: sıfır sayısı = ⌊n/5⌋ + ⌊n/25⌋ + ⌊n/125⌋ + …. 100! için bu 20 + 4 = 24 sondaki sıfır eder. 100!'ün toplam basamak sayısı ise 158'dir.
Stirling yaklaşımı
Büyük n için n!, √(2πn) (n/e)ⁿ ile yaklaşık olarak bulunur. Bu yaklaşım, yaklaşık 1/(12n) bağıl oranında her zaman gerçek değerin biraz altında kalır: n = 10 için %0,83 (3,5986956 × 10⁶ ile gerçek değer 3.628.800 karşılaştırıldığında) ve n = 100 için %0,083 (9,3248476 × 10¹⁵⁷ ile gerçek değer 9,3326215 × 10¹⁵⁷ karşılaştırıldığında). (1 + 1/(12n)) ile çarpmak hatanın büyük kısmını giderir. Yaklaşım, çok büyük faktöriyellerin boyutunu yalnızca logaritmalardan tahmin etmenizi sağlar.
Çift faktöriyel ve gama fonksiyonu
Çift faktöriyel n!!, n'den başlayarak her ikinci sayıyı çarpar: 9!! = 9 × 7 × 5 × 3 × 1 = 945 ve 8!! = 8 × 6 × 4 × 2 = 384. Bu, (n!)! ile aynı şey değildir. Kabul gereği 0!! = 1 ve n!! × (n − 1)!! = n!'dir. Gama fonksiyonu Γ(x), faktöriyeli genelleştirir: tam sayı n için Γ(n + 1) = n! olur; (½)! = Γ(1½) = √π / 2 ≈ 0,8862 gibi ondalık sayılar için de tanımlıdır. Sıfırda ve negatif tam sayılarda değeri yoktur; bu yüzden (−1)! ve (−2)! mevcut değildir.
Bilgisayarda faktöriyeller ne kadar büyüyebilir?
20! = 2.432.902.008.176.640.000, işaretli 64 bitlik bir tam sayıya sığan en büyük faktöriyeldir; 170! ≈ 7,26 × 10³⁰⁶ ise çift duyarlıklı bir sayıya sığan en büyük değerdir. Bu hesaplayıcı keyfi büyüklükte tam sayılar kullandığı için 10.000!, 35.660 basamağıyla birlikte tam olarak hesaplanır.
Sık sorulan sorular
- 0! neden 1'e eşittir?
- Çünkü n! = n × (n − 1)! kuralı n = 1 için de geçerli olmalıdır; bu da 1 = 1 × 0! eşitliğini verir. Sayma anlamıyla da uyuşur: sıfır nesneyi dizmenin tam bir yolu vardır ve hiçbir sayının boş çarpımı 1'dir.
- 100! kaç sıfırla biter?
- 24. 5'lerin sayısını sayın: ⌊100/5⌋ = 20 tane 5'in katı ile ⌊100/25⌋ = 4 tane 25'in katı toplam 24 eder ve bunlarla eşleşecek yeterince 2 vardır.
- Negatif bir sayının ya da ondalık bir sayının faktöriyelini alabilir miyim?
- Negatif bir tam sayının faktöriyelini alamazsınız; gama fonksiyonunun orada kutupları vardır. Ondalık sayılar ve negatif tam olmayan sayılar Γ(n + 1) üzerinden hesaplanır: 4,5! ≈ 52,34 ve (−0,5)! = √π ≈ 1,7725.
- Çift faktöriyel nedir?
- n!!, n'den 1 ya da 2'ye kadar ikişer ikişer azalarak yapılan çarpımdır: 7!! = 7 × 5 × 3 × 1 = 105 ve 10!! = 10 × 8 × 6 × 4 × 2 = 3.840. Çok büyük bir sayı olan (n!)!'den farklıdır.
- 52 oyun kartı kaç farklı biçimde dizilebilir?
- 52! = 8,0658175… × 10⁶⁷, yani 68 basamaklı bir sayı. İyice karıştırılmış her deste, pratik açıdan, daha önce hiç kimsenin görmediği bir dizilimdir.
- Stirling yaklaşımı ne kadar doğrudur?
- Bağıl hatası yaklaşık 1/(12n) kadardır; bu yüzden n = 10 için %0,83, n = 100 için %0,083 kadar düşük çıkar. Hesaplayıcı, girdiğiniz n için tam hatayı ve 1/(12n) düzeltmesi eklendikten sonraki hatayı gösterir.