為什么零因子等于1?

零因子是一種數(shù)學(xué)表達(dá)式,用于排列數(shù)據(jù)集的方式數(shù)量,其中沒(méi)有值,等于1。通常,數(shù)字的階乘是寫(xiě)入乘法表達(dá)式的速記方式,其中數(shù)字乘以小于它但大于零的每個(gè)數(shù)字小知識(shí)素材。4!例如,=24與寫(xiě)入4 x 3 x 2 x 1=24相同,但是使用因子數(shù)(4)右側(cè)的感嘆號(hào)來(lái)表示相同的等式。

從這些例子中可以清楚地看出,如何計(jì)算任何大于或等于1的整數(shù)的階乘,但是為什么零階乘1的值盡管數(shù)學(xué)規(guī)則任何乘以零等于零?

階乘的定義表明0!=1。這通常會(huì)讓人們第一次看到這個(gè)方程時(shí)感到困惑,但我們將在下面的例子中看到為什么當(dāng)你看到零因子的定義,排列和公式時(shí),這是有意義的。

零因子

的定義

零階乘等于1的第一個(gè)原因是這是定義所說(shuō)的應(yīng)該是的,這是一個(gè)數(shù)學(xué)上正確的解釋(如果有點(diǎn)不滿意)。盡管如此,人們必須記住,階乘的定義是所有整數(shù)等于或小于原始數(shù)字的乘積-換句話說(shuō),階乘是可能的組合數(shù)量,數(shù)字小于或等于該數(shù)字。

因?yàn)榱銢](méi)有小于它的數(shù)字,但它本身仍然是一個(gè)數(shù)字,所以該數(shù)據(jù)集的排列方式只有一種可能的組合:它不能。這仍然是安排它的一種方式,因此根據(jù)定義,零因子等于1,就像1!等于1,因?yàn)榇藬?shù)據(jù)集只有一種可能的排列方式。

為了更好地理解這是如何使森在數(shù)學(xué)上,重要的是要注意,像這樣的因子用于確定序列中可能的信息順序,也稱為置換,這有助于理解即使在空的或零中沒(méi)有值集,仍然有一種方式可以設(shè)置該集。

置換和因子

排列是集合中元素的特定,**順序。例如,集合{1,2,3}有六個(gè)排列,其中包含三個(gè)元素,因?yàn)槲覀兛梢杂靡韵铝N方式編寫(xiě)這些元素:

  • 1,2,3
  • 1,3,2
  • 2,3,1
  • 2,1,3
  • 3,2,1
  • 3,1,2

我們也可以通過(guò)等式3來(lái)說(shuō)明這一事實(shí)!=6,這是全套排列的因子表示。以類似的方式,有4個(gè)!=具有四個(gè)元素和5個(gè)元素的集合的24個(gè)排列!=具有五個(gè)元素的集合的120個(gè)排列。所以考慮階乘的另一種方法是讓n為自然數(shù),并說(shuō)n!是具有n個(gè)元素的集合的排列數(shù)。

通過(guò)這種考慮因子的方式,讓我們?cè)倏纯磶讉€(gè)例子。具有兩個(gè)元素的集合具有兩個(gè)排列:{A,b}可以排列為A,b或b,A。這對(duì)應(yīng)于2!=2。具有一個(gè)元素的集合具有單個(gè)排列,因?yàn)榧蟵1}中的元素1只能以一種方式排序。

這使我們達(dá)到零因子。具有零元素的集合稱為空集合。為了找到零階乘的值,我們問(wèn):“我們可以用多少種方式訂購(gòu)一個(gè)沒(méi)有元素的集合?“在這里,我們需要稍微擴(kuò)展一下思想。即使沒(méi)有什么可以排列的,也有一種方法可以做到這一點(diǎn)。因此我們有0!=1。

公式和其他驗(yàn)證

定義0的另一個(gè)原因!=1與公式有關(guān)我們用于排列和組合。這并不能解釋為什么零因子是1,但它確實(shí)顯示了為什么設(shè)置0!=1是個(gè)好主意。

組合是一組元素的分組,不考慮順序。例如,考慮集合{1,2,3},其中存在由所有三個(gè)元素組成的一種組合。無(wú)論我們?nèi)绾伟才胚@些元素,我們最終都會(huì)采用相同的組合。

我們使用該公式與一次取三個(gè)元素的組合,看到1=C(3,3)=3!/(3!0!),如果我們對(duì)待0!作為一個(gè)未知的數(shù)量和用代數(shù)解決,我們看到3!0!=3!所以0!=1。

0的定義還有其他原因!=1是正確的,但上述原因是最直接的。數(shù)學(xué)的總體思想是,當(dāng)構(gòu)建新的思想和定義時(shí),它們與其他數(shù)學(xué)保持一致,這正是我們?cè)诹阋蜃佣x中看到的等于1。

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