负数的阶乘(为什么负数的阶乘等于1)
数学的神秘、美丽和魅力 。但是因为阶乘函数是用定积分定义的,所以还是不太好理解 。所以,今天,特别推出这个话题 。
阶乘函数的定义阶乘函数定义为:
阶乘函数是以积分的形式定义的,其中被积函数
的自变量是u,x不是这里的自变量(x是阶乘函数的自变量) 。显然这个函数没有原函数,否则根据积分的定义,就没有必要用积分定义阶乘函数 。
对数函数和
析因函数剖析阶乘函数有一个定积分公式,它的被积函数f(u)由两部分组成,即
和
。
前者是自变量u的x次方(先假设x≥0),单调递增;后者是负指数函数,单调递减 。
先画一张图,分别设x=0.6,1,2,3,得到f(u)的曲线如下图所示:
看着上面的图片,我们可以得出以下结论:
1.当x取不同值时,不同的f(u)函数曲线有一个公共交点,这个交点的坐标为P (1,);
2.f(u)开始时增加,x越小,开始时增加越快 。这说明一开始就是f(u)的第一因子 。
处于领导地位;
3.当u=x时,f(u)爬到山顶,得到最大值,此时函数值开始迅速下降 。此时,x越大,曲线下降越快 。这解释了f(u)的第二个因素
开始处于主导地位;
4.从图中可以看出,x的不同引起的f(u)函数值的差异在u=14附近几乎可以忽略不计 。因为第二个因素
是可积的,所以可以直观地判断f(u)也是可积的 。
阶乘函数的本质是“面积”因为
所以,从X!的值等价于区间[0,+∞]中的曲线
和u坐标轴(f(u)=0) 。
上图中,绿线以下的面积就是5的阶乘!=120,蓝色曲线下的面积就是4的阶乘!=24,橙县的面积介于两者之间,所以可以表示为4和之间某数的阶乘(如图4.5!) 。
【负数的阶乘为什么等于1 负数的阶乘】所以阶乘的本质是面积,面积就是阶乘的几何意义 。
根据阶乘函数的定义,我们得到
所以,数学上定义0!=1!=1比较合理 。
关于实数的阶乘,你还有什么不能理解的?
阶乘解析推广到实数域很奇妙,因为人类发现了这样一个函数(幂函数和指数函数的乘积) 。
函数曲线和横坐标的面积和可以精确匹配非负整数字段的阶乘值!!!这个函数的积分就是对数函数,也就是伽马函数 。
我以后会找时间进一步看负数阶乘的几何意义 。
去年一滴相思的泪,今年刚流到脸颊 。
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