Факториал — это символ, сокращенное обозначение произведения n первых чисел натурального ряда 1·2·3·…·n. Обозначается n! и читается «эн факториал«.
\[ n!=1\cdot2\cdot3\cdot\text{…}\cdot n \]
При n = 1 в произведении остается одно число 1, поэтому 1! = 1.
При n = 0 выражение 1·2·3·…·n лишено смысла, поэтому в качестве определения приняли , что 0! = 1. Тогда \( (n+1)!=(n+1)\cdot n! \text { выполняется при } n=0 \).
- Факториал n!:
- n! = 1·2·3·…·(n-2)·(n-1)·n
- 1! = 1
- 0! = 1
Пример.
\[ \frac{100!}{98!}= \frac{1\cdot 2\cdot 3\cdot \text{…}\cdot 98\cdot 99\cdot 100}{1\cdot 2\cdot 3\cdot \text{…}\cdot 98}=99\cdot 100=990 \]
Факториал используется в формулах комбинаторики.
Например, n различных предметов можно выложить в ряд \( n\cdot (n-1) \cdot (n-2)\cdot \text {…}\cdot 2 \cdot1 \) разными способами, т.е. n! способами.
Из n элементов можно составить только одно сочетание из n элементов, \( C^n_n=1 \). Формула \( C^k_n = \frac{n!}{k!(n-k)!} \) для вычисления числа сочетаний дает 1 только тогда, когда 0! принимают за 1, поэтому и приняли, что 0! = 1.
Таблица значений факториала: 0!,…, n!
| n | n! = 1·2·3·…·n |
|---|---|
| 0 | 1 |
| 1 | 1 |
| 2 | 2 |
| 3 | 6 |
| 4 | 24 |
| 5 | 120 |
| 6 | 720 |
| 7 | 5040 |
| 8 | 40320 |
| 9 | 362880 |
| 10 | 3628800 |
| 11 | 39916800 |
| 12 | 479001600 |
| 13 | 6227020800 |
| 14 | 87178291200 |
| 15 | 1307674368000 |
| 16 | 20922789888000 |
| 17 | 355687428096000 |
| 18 | 6402373705728000 |
| 19 | 121645100408832000 |
| 20 | 2432902008176640000 |
Где встречается факториал?
Факториал используется в комбинаторике для подсчета перестановок, размещений, сочетаний и в других вычислениях.
- Число всех перестановок без повторений P(n) из n различных элементов равно
\[ P(n) =1\cdot2\cdot3\cdot\text{…}\cdot n \]
- Число перестановок с повторениями из n элементов, среди которых есть p элементов одного вида, q элементов другого вида, r третьего вида и т.д.
\[ P(p,q,r,..) = \frac{n!}{p!q!r!…} \]
- Число размещений без повторений:
\[ A^k_n = \frac{n!}{(n-k)!} \]
- Число различных между собой сочетаний из n элементов по k без учета порядка элементов :
\[ C^k_n = \frac{n!}{k!(n-k)!} \]




