Kalkulačka faktoriálů
Pro výpočet faktoriálu zadejte číslo do pole „Faktoriál čísla“ a klikněte na „Vypočítat“. Výsledek se zobrazí v poli „Výsledek“.
Co je faktoriál?
Faktoriál čísla získáte vynásobením všech celých čísel od jedničky až po dané číslo. Pro zapsání faktoriálu použijte vykřičník. Například
což čteme jako „čtyři faktoriál se rovná 24“ nebo „faktoriál čísla čtyři je 24“.
Faktoriál lze vypočítat pouze pro nezáporná celá čísla (n ≥ 0). Z praktických důvodů je stanoveno, že , tedy nula faktoriál se rovná jedné.
Vzorec pro faktoriál
Faktoriál daného čísla n lze zapsat pomocí jakéhokoli z následujících vzorců:
Všechny tyto vzorce vedou ke stejnému výsledku. 1. vzorec vychází z definice (vynásobení všech celých čísel od jedničky až po n). 2. vzorec je kratší verze 1. vzorce. Je zapsaný s pomocí operátoru součinu. 3. vzorec je rekurzivní vzorec, který čteme jako „n faktoriál se rovná n-krát faktoriál čísla n mínus jedna“.
Faktoriály v praxi – příklady
Faktoriály mají mnoho využití – jsou oblíbené například v kombinatorice a teorii pravděpodobnosti, protože udávají, kolika způsoby lze uspořádat sadu různých objektů. Konkrétně se faktoriály používají ve vzorcích pro permutace, variace a kombinace. Současně se používají v mnoha dalších oblastech matematiky.
Příklad: Kolika způsoby lze uspořádat 3 předměty?
Předpokládejme, že máme tři kusy ovoce: ananas, banán a citron. Musíme se rozhodnout, v jakém pořadí je sníme. Pro ovoce, které sníme jako první, máme tři možnosti. Jakmile ho sníme, zbývají nám dvě možnosti, co jíst dál. Jakmile zbývá poslední kus, vybírat si už nemůžeme – musíme sníst to, co zbylo. Plody tedy můžeme uspořádat způsoby:
Příklad: Kolika způsoby lze uspořádat 4 číslice?
Předpokládejme, že máme čtyři číslice od 1 do 4. Kolika způsoby je můžeme uspořádat? Odpověď je . Zde je všech 24 možností:
Tato metoda funguje pouze v případě, že máme čtyři různé číslice. Pokud se některé číslice opakují, například máme 3, 5, 5 a 7, pak již nemůžeme jednoduše použít faktoriál – vzorec bude komplikovanější. Podrobněji si to ukážeme v následujícím příkladu.
Příklad: Kolika způsoby lze uspořádat 5 písmen?
Kolika způsoby můžeme uspořádat písmena ze slova „CESTA“? Odpověď je . Máme spoustu možností!
Tento jednoduchý vzorec ovšem funguje pouze tehdy, když se ve slově písmena neopakují. Pokud máte slovo s opakujícími se písmeny, musíte vzít faktoriál délky slova a pro každé písmeno jej vydělit faktoriálem počtu jeho opakování. Například slovo „MISSISSIPPI“ má 11 písmen, ale písmena S a I se objevují čtyřikrát, zatímco P se zde vyskytuje dvakrát. Proto lze písmena v tomto slově uspořádat 34 650 způsoby:
Proč musíme dát do jmenovatele ty faktoriály? Pokud si například dvě ze čtyř písmen S prohodí místa, slovo se nezmění. Protože jsou zde čtyři písmena S, existuje 4! způsobů, jak je přeuspořádat. Všechna tato uspořádání chceme eliminovat, protože vedou k identickým slovům. Uděláme to tak, že hlavní faktoriál vydělíme 4!.
Příklad: Kolika způsoby lze zamíchat balíček 52 karet?
V tomto posledním příkladu zjistíme, kolika způsoby lze uspořádat standardní balíček 52 karet. Odpověď je samozřejmě 52 faktoriál, což je velmi vysoké číslo: 52! = 80
To znamená, že pokud karty dobře zamícháte, prakticky neexistuje šance, že byste kdykoli na stejné uspořádání narazili znovu.
Jaký je faktoriál čísla...
Zde je přehled těch nejoblíbenějších faktoriálů:
| Otázka | Odpověď |
|---|---|
| Kolik je 0 faktoriál? | 0 faktoriál se rovná 1. |
| Kolik je 1 faktoriál? | 1 faktoriál se rovná 1. |
| Kolik je 2 faktoriál? | 2 faktoriál se rovná 2. |
| Kolik je 3 faktoriál? | 3 faktoriál se rovná 6. |
| Kolik je 4 faktoriál? | 4 faktoriál se rovná 24. |
| Kolik je 5 faktoriál? | 5 faktoriál se rovná 120. |
| Kolik je 6 faktoriál? | 6 faktoriál se rovná 720. |
| Kolik je 7 faktoriál? | 7 faktoriál se rovná 5 040. |
| Kolik je 8 faktoriál? | 8 faktoriál se rovná 40 320. |
| Kolik je 9 faktoriál? | 9 faktoriál se rovná 362 880. |
| Kolik je 10 faktoriál? | 10 faktoriál se rovná 3 628 800. |
| Kolik je 52 faktoriál? | 52 faktoriál se rovná 80 |
| Kolik je 100 faktoriál? | 100 faktoriál se rovná 93 |
Faktoriál čísla 100 lze aproximovat pomocí vědeckého zápisu: .
Faktoriál v Pythonu
Pokud používáte programovací jazyk, jako je Python, můžete použít vestavěnou funkci:
import math
math.factorial(n)
Pokud si však chcete naprogramovat vlastní funkci pro výpočet faktoriálu, můžete k tomu využít rekurzi:
def factorial(n):
if n > 1:
return factorial(n-1) * n
else:
return 1
Nebo můžete použít iterace:
def factorial(n):
result = 1
for k in range(2, n + 1):
result *= k
return result
Faktoriál záporného čísla
Faktoriál je definován pouze pro nezáporná celá čísla. Existovalo mnoho pokusů o zobecnění faktoriálu tak, aby fungoval i pro reálná a komplexní čísla. Panuje však shoda na tom, že faktoriál záporného čísla by měl zůstat nedefinován. Například Gama funkce zobecňuje faktoriál pro všechna komplexní čísla s výjimkou… záporných celých čísel.
Aproximace faktoriálu
Násobení všech celých čísel až do n může být časově náročné, zejména když je n vysoké. Proto matematici navrhli vzorce, které faktoriály rychle aproximují. Dva takové slavné vzorce najdete níže.
Stirlingův vzorec
Rámanudžanova aproximace
Jak používat Kalkulačku faktoriálů?
Pro použití této kalkulačky stačí zadat číslo do pole „Faktoriál čísla“ a stisknout tlačítko „Vypočítat“. Výsledek se zobrazí níže. Pokud je výsledkem vysoké číslo, zobrazí se dvěma způsoby: nahoře uvidíte kratší, přibližný výsledek ve vědeckém zápisu a pod ním přesné řešení.
Kalkulačka funguje pouze s celými čísly, počínaje 0. Neexistuje žádný předem naprogramovaný horní limit – pokud to vaše zařízení a webový prohlížeč umožní, můžete zadat libovolně velké číslo. Na stolních počítačích dokážou některé verze prohlížeče Chrome snadno vypočítat faktoriál 10 000 000, zatímco Firefox a Safari mohou mít potíže se zpracováním čísel vyšších než 60 000.
U vysokých čísel může výpočet výsledku trvat několik sekund a další prodleva bude, než se zobrazí na obrazovce. Pokud je zadané číslo příliš vysoké, zobrazí se vám chybová zpráva. Někdy místo zobrazení zprávy stránka spadne a je nutné ji znovu načíst.
Výsledek si můžete zobrazit i v jiné číselné soustavě než desítkové. Můžete si vybrat jakékoli číslo mezi 2 a 36. Pokud například chcete získat výsledek v hexadecimální soustavě, zadejte 16. Je důležité pamatovat si, že výsledek zobrazený ve vědeckém zápisu používá zvolený základ soustavy v mantise i v exponentu. Naopak, vstup je vždy čten a zobrazován v desítkové soustavě.
Citování nebo vložení tohoto obsahu
Tento web můžete používat zdarma, a to i pro komerční účely, pokud tento web uvedete jako zdroj. Pokud ho citujete ve vědeckém textu, můžete použít následující citaci:
Pokud chcete citovat tento web na internetu, můžete na něj odkázat pomocí hlavní URL (https://
Tuto stránku můžete také vložit na svůj web pomocí prvku iframe. Pokud chcete, aby stránka zobrazovala pouze kalkulačku a skryla veškerý ostatní obsah (menu, článek atd.), můžete v atributu src použít následující URL: https://
Uveďte, prosím, na svém webu odkaz na tuto stránku formou citace s prokliknutelným odkazem. Můžete nám také dát vědět, že jste naši aplikaci vložili na svůj web, zasláním e-mailu na contact@simiade.com. Díky tomu vás budeme moci informovat o případných změnách v naší aplikaci, které by mohly vyžadovat, aby webmasteři upravili způsob jejího zobrazení na svých stránkách.
Zdroje
Weisstein, Eric W., Factorial., MathWorld—A Wolfram Resource.
Weisstein, Eric W., Stirling's Approximation, MathWorld—A Wolfram Resource.
Kontaktujte nás
Pokud máte jakékoli dotazy, připomínky nebo návrhy, můžete nám svou zpětnou vazbu zanechat zde:
Nebo nás můžete kontaktovat poštou:
Adam Narkiewicz
Plac Bankowy 2
00-095 Warszawa
Polsko
+48 728235409
contact@simiade.com
https://simiade.com/cs/
