אלגברה

עצרת במתמטיקה — מה זה n! ולמה משתמשים

עצרת של n (מסומן n!) היא מכפלת כל המספרים מ-1 עד n. לדוגמה: 5! = 5×4×3×2×1 = 120. לפי הגדרה: 0! = 1.

מהי עצרת?

עצרת של מספר n (מסומנת n!) היא מכפלת כל המספרים הטבעיים מ-1 עד n.

n! = n × (n-1) × (n-2) × ... × 2 × 1

דוגמאות

  • 3! = 3 × 2 × 1 = 6
  • 4! = 4 × 3 × 2 × 1 = 24
  • 5! = 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 120
  • 6! = 720
  • 7! = 5,040
  • 10! = 3,628,800

מקרה מיוחד: 0!

לפי הגדרה: 0! = 1

למה? כי יש דרך אחת בדיוק לסדר 0 פריטים — לא לעשות כלום!

נוסחה רקורסיבית

n! = n × (n-1)!

לדוגמה: 5! = 5 × 4! = 5 × 24 = 120

שימושים בקומבינטוריקה

תמורות (סדר חשוב)

מספר הדרכים לסדר n פריטים: n!

דוגמה: כמה דרכים לסדר 4 ספרים על מדף? 4! = 24 דרכים

צירופים (סדר לא חשוב)

C(n,k) = n! ÷ (k! × (n-k)!)

דוגמה: כמה דרכים לבחור 2 מתוך 5? C(5,2) = 5! ÷ (2! × 3!) = 10

תכונות

  • n! גדל מהר מאוד! 20! > 2 מיליארד מיליארד
  • n! / (n-1)! = n
  • n! = n × (n-1)!

מחשבונים קשורים

שאלות נפוצות

למה 0! שווה ל-1 ולא ל-0?

מוסכמה מתמטית שמאפשרת לנוסחאות קומבינטוריות לעבוד נכון. יש דרך אחת לסדר 0 פריטים — לא לעשות כלום.

מה ההבדל בין תמורה לצירוף?

בתמורה סדר חשוב (ABC ≠ BCA), בצירוף סדר לא חשוב (ABC = BCA). תמורות: n!, צירופים: n!/(k!(n-k)!).

איך מחשבים עצרת של מספר גדול?

משתמשים במחשבון או בקירוב סטירלינג: n! ≈ √(2πn) × (n/e)^n.

מה זה עצרת כפולה (n!!)?

מכפלת כל המספרים מ-n עד 1 בקפיצות של 2. לדוגמה: 5!! = 5×3×1 = 15, 6!! = 6×4×2 = 48.

היכן משתמשים בעצרת?

קומבינטוריקה (סידורים, צירופים), הסתברות, סטטיסטיקה, פיתוח טיילור, ועוד תחומים רבים במתמטיקה.

מאמרים קשורים