中国科学技术大学|数学揭秘，为什么是0的阶乘是1？通过数学方法（伽马函数）证明高校

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从阶乘的定义开始，我们可以在数学上证明：0！=1 。在排列组合领域，通常给出的解释通常是，只有一种方法可以排列0个物体，或者数学家们发现了0!= 1而不是0!= 0更方便，更有用。
让我们先来看看什么是阶乘的定义。
一个非负整数n的阶乘，用n! 表示，是所有小于或等于n的正整数的积。

n!=(n)(n-1)(n-2)(n-3)…(3)(2)(1)

这就得到了一个递归关系。

n!=n (n-1)!

排列?排列是一个集合中元素的唯一和特定的顺序。例如，包含三个元素的集合{a b c有六种排列方式：

{a b c {a c b {b c a {b a c {c b a 和 {c a b 。

从上面我们可以看出， 3！=6 。事实上，一个有四个元素的集合有4！=24个排列方式，一个有五个元素{a ， b ， c ， d ， e的集合有5！=120个排列方式。因此，思考阶乘的另一种方式是设n是一个自然数， n！就是一个有n个元素的集合的排列数量。
以类似的方式，一个有两个元素的集合{a ， b ，有2！=2个排列组合，即{a ， b和{b ， a 。有一个元素{a的集合，有1！=1种排列组合，因为它只能以一种方式排序。
一个不包含任何元素的集合被称为空集。对于一个零元素的集合，可以有多少种排序方式？
我们已经知道， 1！=1 ， 2！=2 ， 3！=6 ， 4！=24 ， 5！=120 ， …… 。现在让我们从后向前看，如何从5！=120中得到4！=24 ，以此类推。可以清楚地看到：

5!/5=24
【中国科学技术大学|数学揭秘，为什么是0的阶乘是1？通过数学方法（伽马函数）证明】4!/4=6
3!/3=2!
2!/2=1!

因此， 0！=1!/1 。从理论上讲，当n为有理数时，应该能够算出n阶乘的值。例如，什（3/2）！是多少？
伽马函数?（gamma函数， γ函数）定义。设z是一个复数。伽马函数Γ(z)在?(z)>0（半个复平面）中的定义为
这个积分在?(z)>0时收敛。伽马函数的一个基本属性由以下命题给出：
上述命题的证明非常简单，可以用分部积分法完成。
在1处对伽马函数进行求值，我们发现：
并使用上述命题，我们得到：
由此可见，对于所有正整数n：
伽马函数?推广阶乘乘积的能力在数学的许多领域都有应用，例如，在组合学、概率论和幂级数的计算。