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n阶乘与n的n次方的公式

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n阶乘与n的n次方的公式

n的n次方跟n的阶乘,n的阶乘更大。

证明:

当n=1时:

2^1=2,1!=1。

∴2^n>n!。

当n≥2时:

n!/2^n=(2/2)x(3/2)x(4/2)x(5/2)x(n/2)。

∵(2/2)=1,(3/2)>1,(4/2)>1(n/2)>1。

∴(2/2)x(3/2)x(4/2)x(5/2)x……(n/2)>1。

∴n!>2^n。

当n=1时,n!<2^n当n≥2时,n!>2^n。

定义的必要性

由于正整数的阶乘是一种连乘运算,而0与任何实数相乘的结果都是0。所以用正整数阶乘的定义是无法推广或推导出0!=1的。即在连乘意义下无法解释“0!=1”。给“0!”下定义只是为了相关公式的表述及运算更方便。

Xn=(n!/n^n)^(1/n) 两边取对数, lnXn=(1/n)*(ln(1/n)+ln(2/n)+ln(3/n)+···+ln(n/n)) 上式可看成 f(x)=lnx 在[0,1]上的一个积分和。即对[0,1] 区间作n等分,每个小区间长1/n。

因此当n趋于无穷时,lnXn等于f(x)=lnx在[0,1]上的定积分。 lnx在[0,1]上的定积分为-1 所以 lnXn在n趋于无穷时的极限为-1。 由于 Xn=e^(lnXn), 于是 Xn在n趋于无穷时的极限值为1/e.