مضروب

العوامل المختارة؛ القيم المكتوبة بالتدوين العلمي مقربة
ن{\displaystyle n}ن!{\displaystyle n!}
01
11
22
36
424
5120
6720
75040
840 320
9362880
103,628,800
1139916800
12479 001 600
136 227 020 800
1487 178 291 200
151 307 674 368 000
1620 922 789 888 000
17355 687 428 096 000
186 402 373 705 728 000
19121 645 100 408 832 000
202 432 902 008 176 640 000
251.551 121 004 × 10 25
503.041 409 320 × 10 64
528.065817517 × 1067
701.197857167 × 10100
1009.332621544 × 10157
4501.733368733 × 101000
10004.023872601 × 102567
32496.412 337 688 × 10 10 000
100002.846 259 681 × 10 35 659
25 2061.205703438 × 10100000
1000002.824 229 408 × 10 456 573
205 0232.503898932 × 101000004
1,000,000 =10 68.263931688 × 10⁵565708 105.565 708 9172 × 10 6
10 10109.565 705 5186 × 10 10
10 201019.565 705 5181 × 10 20
10 501049.565 705 5181 × 10 50
10 1001099.565 705 5181 × 10 100
10 100010999.565 705 5181 × 10 1000

في الرياضيات ، مضروب عدد صحيح غير سالبن{\displaystyle n}، ويرمز إليه بـن!{\displaystyle n!}، هو حاصل ضرب جميع الأعداد الصحيحة الموجبة الأقل من أو تساوين{\displaystyle n}مضروب العددن{\displaystyle n}يساوي أيضًا حاصل ضربن{\displaystyle n}مع المضروب الأصغر التالي: ن!=ن×(ن-1)×(ن-2)×(ن-3)××3×2×1={1،لو ن=0ن×(ن-1)!،لو ن1.{\displaystyle {\begin{aligned}n!&=n\times (n-1)\times (n-2)\times (n-3)\times \cdots \times 3\times 2\times 1\\&={\begin{cases}1,&{\text{if }}n=0\\n\times (n-1)!,&{\text{if }}n\geq 1.\end{cases}}\\\end{aligned}}} على سبيل المثال، 5!=5×4!=5×4×3×2×1=120.{\displaystyle 5!=5\times 4!=5\times 4\times 3\times 2\times 1=120.} قيمة 0! هي 1، وفقًا للاتفاقية الخاصة بالضرب الفارغ . [ 1 ]

تم اكتشاف المضروب في العديد من الحضارات القديمة، ولا سيما في الرياضيات الهندية في الأعمال الكلاسيكية للأدب الجيني ، ومن قبل المتصوفين اليهود في كتاب سفر يتزيرا التلمودي . وتُصادف عملية المضروب في العديد من مجالات الرياضيات، وخاصة في التوافقية ، حيث يتمثل استخدامها الأساسي في حساب التسلسلات المتميزة الممكنة - التباديل - لـن{\displaystyle n}أشياء مميزة: هناكن!{\displaystyle n!}في التحليل الرياضي ، تُستخدم المضروبات في متسلسلات القوى للدالة الأسية وغيرها من الدوال، ولها أيضًا تطبيقات في الجبر ونظرية الأعداد ونظرية الاحتمالات وعلوم الحاسوب .

بدأ تطوير معظم الرياضيات المتعلقة بدالة المضروب في أواخر القرن الثامن عشر وأوائل القرن التاسع عشر. يوفر تقريب ستيرلنغ تقريبًا دقيقًا لمضروب الأعداد الكبيرة، موضحًا أنه ينمو أسرع من النمو الأسي . تصف صيغة ليجندر أسس الأعداد الأولية في تحليل المضروب إلى عوامله الأولية ، ويمكن استخدامها لحساب الأصفار اللاحقة للمضروب. قام دانيال برنولي وليونهارد أويلر بتحويل دالة المضروب إلى دالة متصلة للأعداد المركبة ، باستثناء الأعداد الصحيحة السالبة، وهي دالة غاما (المُزاحة) .

Many other notable functions and number sequences are closely related to the factorials, including the binomial coefficients, double factorials, falling factorials, primorials, and subfactorials. Implementations of the factorial function are commonly used as an example of different computer programming styles, and are included in scientific calculators and scientific computing software libraries. Although directly computing large factorials using the product formula or recurrence is not efficient, faster algorithms are known, matching to within a constant factor the time for fast multiplication algorithms for numbers with the same number of digits.

History

The concept of factorials has arisen independently in many cultures:

منذ أواخر القرن الخامس عشر فصاعدًا، أصبحت المضروبات موضوعًا للدراسة من قبل علماء الرياضيات الغربيين. في رسالة عام 1494، حسب عالم الرياضيات الإيطالي لوكا باتشولي المضروبات حتى 11!، وذلك في سياق مسألة ترتيب طاولات الطعام. [ 12 ] ناقش كريستوفر كلافيوس المضروبات في تعليق عام 1603 على عمل يوهانس دي ساكروبوسكو ، وفي أربعينيات القرن السابع عشر، نشر العالم الفرنسي الموسوعي مارين ميرسين جداول كبيرة (وإن لم تكن دقيقة تمامًا) للمضروبات، حتى 64!، استنادًا إلى عمل كلافيوس. [ 13 ] صاغ إسحاق نيوتن متسلسلة القوى للدالة الأسية ، مع مقلوبات المضروبات كمعاملات لها، لأول مرة عام 1676 في رسالة إلى جوتفريد فيلهلم لايبنتز . [ 14 ] تشمل الأعمال المهمة الأخرى في الرياضيات الأوروبية المبكرة حول المضروب تغطية شاملة في رسالة جون واليس عام 1685 ، ودراسة لقيمها التقريبية للقيم الكبيرة لـن{\displaystyle n}في عام 1721، نشر أبراهام دي مويفر رسالةً من جيمس ستيرلنغ إلى دي مويفر عام 1729، أوضح فيها ما عُرف لاحقًا بتقريب ستيرلنغ ، بالتزامن مع عمل دانيال برنولي وليونهارد أويلر اللذين صاغا الامتداد المتصل لدالة المضروب إلى دالة غاما . [ 15 ] وفي عام 1808، أدرج أدريان ماري ليجندر صيغة ليجندر ، التي تصف الأسس في تحليل المضروب إلى قوى أولية ، في كتابٍ له عن نظرية الأعداد . [ 16 ]

الترميزن!{\displaystyle n!}تم تقديم رمز المضروب من قبل عالم الرياضيات الفرنسي كريستيان كرامب عام 1808. [ 17 ] كما تم استخدام العديد من الرموز الأخرى. وهناك رمز آخر لاحق|ن_{\displaystyle \vert \!{\underline {\,n}}}كانت صيغة المضروب، التي يُحاط فيها وسيط المضروب بنصف مربع من الجانبين الأيسر والسفلي، شائعةً لفترة من الزمن في بريطانيا وأمريكا، لكنها تراجعت شعبيتها، ربما لصعوبة طباعتها. [ 17 ] استُخدم مصطلح "المضروب" (أصله من الفرنسية: factorielle ) لأول مرة عام 1800 من قِبل لويس فرانسوا أنطوان أربوغاست ، [ 18 ] في أول عمل له على صيغة فا دي برونو ، [ 19 ] لكنه كان يشير إلى مفهوم أعمّ لحاصل ضرب المتتابعات الحسابية . و"العوامل" التي يشير إليها هذا الاسم هي حدود صيغة حاصل ضرب المضروب. [ 20 ]

تعريف

دالة المضروب لعدد صحيح موجبن{\displaystyle n}يُعرَّف بأنه حاصل ضرب جميع الأعداد الصحيحة الموجبة التي لا تزيد عنن{\displaystyle n}: [ 1 ]ن!=123(ن-2)(ن-1)ن.{\displaystyle n!=1\cdot 2\cdot 3\cdots (n-2)\cdot (n-1)\cdot n.} يمكن كتابة هذا بشكل أكثر إيجازًا باستخدام تدوين المنتج على النحو التالي: [ 1 ]ن!=أنا=1نأنا.{\displaystyle n!=\prod _{i=1}^{n}i.}

إذا تم تغيير صيغة هذا المنتج بحيث تبقى جميع الحدود باستثناء الحد الأخير، فسيتم تعريف منتج من نفس الشكل، ولكن بقيمة مضروب أصغر. وهذا يؤدي إلى علاقة تكرارية ، يمكن بموجبها الحصول على كل قيمة من دالة المضروب بضرب القيمة السابقة فين{\displaystyle n}[ 21 ]ن!=ن(ن-1)!.{\displaystyle n!=n\cdot (n-1)!.} على سبيل المثال،5!=54!=524=120{\displaystyle 5!=5\cdot 4!=5\cdot 24=120}.

مضروب الصفر

مضروب العدد0{\displaystyle 0}يكون1{\displaystyle 1}أو بالرموز،0!=1{\displaystyle 0!=1}هناك عدة دوافع وراء هذا التعريف :

  • لن=0{\displaystyle n=0}تعريفن!{\displaystyle n!}بما أن الناتج يتضمن ضرب لا أعداد على الإطلاق، فهو مثال على الاتفاقية الأوسع التي تنص على أن الناتج الفارغ ، وهو ناتج لا يحتوي على عوامل، يساوي العنصر المحايد للضرب. [ 22 ]
  • يوجد تبديل واحد فقط لصفر من العناصر: عندما لا يكون هناك شيء لتبديله، فإن إعادة الترتيب الوحيدة هي عدم القيام بأي شيء. [ 21 ]
  • يجعل هذا الاتفاق العديد من المتطابقات في علم التوافيق صالحة لجميع الخيارات الصحيحة لمعاملاتها. على سبيل المثال، عدد طرق اختيار جميعن{\displaystyle n}عناصر من مجموعةن{\displaystyle n}يكون(نن)=ن!ن!0!=1،{\textstyle {\tbinom {n}{n}}={\tfrac {n!}{n!0!}}=1,}هوية معامل ذات الحدين التي لا تكون صالحة إلا مع0!=1{\displaystyle 0!=1}[ 23 ]
  • مع0!=1{\displaystyle 0!=1}تظل علاقة التكرار للعامل صالحة عندن=1{\displaystyle n=1}لذلك ، وفقًا لهذا الاصطلاح، فإن الحساب التكراري للمضروب لا يحتاج إلا إلى قيمة الصفر كحالة أساسية ، مما يبسط الحساب ويتجنب الحاجة إلى حالات خاصة إضافية. [ 24 ]
  • Setting 0!=1{\displaystyle 0!=1} allows for the compact expression of many formulae, such as the exponential function, as a power series: ex=n=0xnn!.{\textstyle e^{x}=\sum _{n=0}^{\infty }{\frac {x^{n}}{n!}}.}[14]
  • This choice matches the gamma function0!=Γ(0+1)=1{\displaystyle 0!=\Gamma (0+1)=1}, and the gamma function is defined as a continuous function of complex numbers that does not involve a separate choice at this value.[25]

Applications

The earliest uses of the factorial function involve counting permutations: there are n!{\displaystyle n!} different ways of arranging n{\displaystyle n} distinct objects into a sequence.[26] Factorials appear more broadly in many formulas in combinatorics, to account for different orderings of objects. For instance the binomial coefficients(nk){\displaystyle {\tbinom {n}{k}}} count the k{\displaystyle k}-elementcombinations (subsets of k{\displaystyle k} elements) from a set with n{\displaystyle n} elements, and can be computed from factorials using the formula[27](nk)=n!k!(nk)!.{\displaystyle {\binom {n}{k}}={\frac {n!}{k!(n-k)!}}.} The Stirling numbers of the first kind sum to the factorials, and count the permutations of n{\displaystyle n} grouped into subsets with the same numbers of cycles.[28] Another combinatorial application is in counting derangements, permutations that do not leave any element in its original position; the number of derangements of n{\displaystyle n} items is the nearest integerto n!/e{\displaystyle n!/e}.[29]

In algebra, the factorials arise through the binomial theorem, which uses binomial coefficients to expand powers of sums.[30] They also occur in the coefficients used to relate certain families of polynomials to each other, for instance in Newton's identities for symmetric polynomials.[31] Their use in counting permutations can also be restated algebraically: the factorials are the orders of finite symmetric groups.[32] In calculus, factorials occur in Faà di Bruno's formula for chaining higher derivatives.[19] In mathematical analysis, factorials frequently appear in the denominators of power series, most notably in the series for the exponential function,[14]ex=1+x1+x22+x36+=k=0xkk!,{\displaystyle e^{x}=1+{\frac {x}{1}}+{\frac {x^{2}}{2}}+{\frac {x^{3}}{6}}+\cdots =\sum _{k=0}^{\infty }{\frac {x^{k}}{k!}},} وفي معاملات متسلسلات تايلور الأخرى (وخاصة معاملات الدوال المثلثية والزائدية ) ، حيث تلغي عوامل منن!{\displaystyle n!}قادمًا منن{\displaystyle n}المشتقة منxن{\displaystyle x^{n}}[ 33 ] يرتبط استخدام المضروب في متسلسلات القوى بالتوافقية التحليلية من خلال الدالة المولدة الأسية ، والتي بالنسبة لفئة توافقية معنأنا{\displaystyle n_{i}}عناصر الحجمأنا{\displaystyle i}يتم تعريفها على أنها متسلسلة القوى [ 34 ]ك=0xكنكك!.{\displaystyle \sum _{k=0}^{\infty }{\frac {x^{k}n_{k}}{k!}}.}

في نظرية الأعداد ، الخاصية الأبرز للمضروب هي قابلية القسمةن!{\displaystyle n!}بواسطة جميع الأعداد الصحيحة الموجبة حتىن{\displaystyle n}، وهو ما يُوصف بدقة أكبر بالنسبة للعوامل الأولية بواسطة صيغة ليجندر . ويترتب على ذلك أنه يمكن إيجاد أعداد أولية كبيرة كيفما كانت كعوامل أولية للأعداد ن!±1{\displaystyle n!\pm 1}مما يؤدي إلى إثبات نظرية إقليدس التي تنص على أن عدد الأعداد الأولية لا نهائي. [ 35 ] عندمان!±1{\displaystyle n!\pm 1}إذا كان العدد أوليًا، يُسمى عددًا أوليًا مضروبًا ؛ [ 36 ] وبالمثل، تتعلق مسألة بروكارد ، التي طرحها أيضًا سرينيفاسا رامانوجان ، بوجود أعداد مربعة من الشكلن!+1{\displaystyle n!+1}[ 37 ] في المقابل ، الأرقامن!+2،ن!+3،...ن!+ن{\displaystyle n!+2,n!+3,\dots n!+n}يجب أن تكون جميعها أعدادًا مركبة، مما يثبت وجود فجوات أولية كبيرة كيفما شاءت . [ 38 ] برهان أولي لمسلمة برتراند حول وجود عدد أولي في أي فترة من الشكل[ن،2ن]{\displaystyle [n,2n]}استندت إحدى أولى نتائج بول إردوش إلى خصائص قابلية قسمة المضروب. [ 39 ] [ 40 ] نظام المضروب هو نظام تدوين عدّي مختلط للأعداد، حيث تمثل القيم المكانية لكل رقم مضروبًا. [ 41 ]

Factorials are used extensively in probability theory, for instance in the Poisson distribution[42] and in the probabilities of random permutations.[43] In computer science, beyond appearing in the analysis of brute-force searches over permutations,[44] factorials arise in the lower bound of log2n!=nlog2nO(n){\displaystyle \log _{2}n!=n\log _{2}n-O(n)} on the number of comparisons needed to comparison sort a set of n{\displaystyle n} items,[45] and in the analysis of chained hash tables, where the distribution of keys per cell can be accurately approximated by a Poisson distribution.[46] Moreover, factorials naturally appear in formulae from quantum and statistical physics, where one often considers all the possible permutations of a set of particles. In statistical mechanics, calculations of entropy such as Boltzmann's entropy formula or the Sackur–Tetrode equation must correct the count of microstates by dividing by the factorials of the numbers of each type of indistinguishable particle to avoid the Gibbs paradox. Quantum physics provides the underlying reason for why these corrections are necessary.[47]

Properties

Comparison of the factorial, Stirling's approximation, and the simpler approximation (n/e)n{\displaystyle (n/e)^{n}}, on a doubly logarithmic scale
Relative error in a truncated Stirling series vs. number of terms

Growth and approximation

As a function of n{\displaystyle n}, the factorial has faster than exponential growth, but grows more slowly than a double exponential function.[48] Its growth rate is similar to nn{\displaystyle n^{n}}, but slower by an exponential factor. One way of approaching this result is by taking the natural logarithm of the factorial, which turns its product formula into a sum, and then estimating the sum by an integral: lnn!=x=1nlnx1nlnxdx=nlnnn+1.{\displaystyle \ln n!=\sum _{x=1}^{n}\ln x\approx \int _{1}^{n}\ln x\,dx=n\ln n-n+1.} Exponentiating the result (and ignoring the negligible +1{\displaystyle +1} term) approximates n!{\displaystyle n!} as (n/e)n{\displaystyle (n/e)^{n}}.[49] More carefully bounding the sum both above and below by an integral, using the trapezoid rule, shows that this estimate needs a correction factor proportional to n{\displaystyle {\sqrt {n}}}. The constant of proportionality for this correction can be found from the Wallis product, which expresses π{\displaystyle \pi } as a limiting ratio of factorials and powers of two. The result of these corrections is Stirling's approximation:[50]n!2πn(ne)n.{\displaystyle n!\sim {\sqrt {2\pi n}}\left({\frac {n}{e}}\right)^{n}\,.} Here, the {\displaystyle \sim } symbol means that, as n{\displaystyle n} goes to infinity, the ratio between the left and right sides approaches 1{\displaystyle 1} in the limit. Stirling's formula provides the first term in an asymptotic series that becomes even more accurate when taken to greater numbers of terms:[51]n!2πn(ne)n(1+112n+1288n213951840n35712488320n4+).{\displaystyle n!\sim {\sqrt {2\pi n}}\left({\frac {n}{e}}\right)^{n}\left(1+{\frac {1}{12n}}+{\frac {1}{288n^{2}}}-{\frac {139}{51840n^{3}}}-{\frac {571}{2488320n^{4}}}+\cdots \right).} An alternative version (the approximation derived directly from the Euler–Maclaurin formula) converges faster because it only requires odd exponents in the correction terms:[51]n!2πn(ne)nexp(112n1360n3+11260n511680n7+).{\displaystyle n!\sim {\sqrt {2\pi n}}\left({\frac {n}{e}}\right)^{n}\exp \left({\frac {1}{12n}}-{\frac {1}{360n^{3}}}+{\frac {1}{1260n^{5}}}-{\frac {1}{1680n^{7}}}+\cdots \right).} Many other variations of these formulas have also been developed, by Srinivasa Ramanujan, Bill Gosper, and others.[51]

The binary logarithm of the factorial, used to analyze comparison sorting, can be very accurately estimated using Stirling's approximation. In the formula below, the O(1){\displaystyle O(1)} term invokes big O notation.[45]log2n!=nlog2nnlog2e+12log2n+O(1).{\displaystyle \log _{2}n!=n\log _{2}n-n\log _{2}e+{\frac {1}{2}}\log _{2}n+O(1).}

Divisibility and digits

The product formula for the factorial implies that n!{\displaystyle n!} is divisible by all prime numbers that are at most n{\displaystyle n}, and by no larger prime numbers.[52] More precise information about its divisibility is given by Legendre's formula, which gives the exponent of each prime p{\displaystyle p} in the prime factorization of n!{\displaystyle n!} as[53][54]i=1npi=nsp(n)p1.{\displaystyle \sum _{i=1}^{\infty }\left\lfloor {\frac {n}{p^{i}}}\right\rfloor ={\frac {n-s_{p}(n)}{p-1}}.} Here sp(n){\displaystyle s_{p}(n)} denotes the sum of the base-p{\displaystyle p} digits of n{\displaystyle n}. The exponent given by this formula can more technically be called the p-adic valuation of the factorial.[54] Applying Legendre's formula to the product formula for binomial coefficients produces Kummer's theorem, a similar result on the exponent of each prime in the factorization of a binomial coefficient.[55] Grouping the prime factors of the factorial into prime powers in different ways produces the multiplicative partitions of factorials.[56]

The special case of Legendre's formula for p=5{\displaystyle p=5} gives the number of trailing zeros in the decimal representation of the factorials.[57] According to this formula, the number of zeros can be obtained by subtracting the base-5 digits of n{\displaystyle n} from n{\displaystyle n}, and dividing the result by four.[58] Legendre's formula implies that the exponent of the prime p=2{\displaystyle p=2} is always larger than the exponent for p=5{\displaystyle p=5}, so each factor of five can be paired with a factor of two to produce one of these trailing zeros.[57] The leading digits of the factorials are distributed according to Benford's law.[59] Every sequence of digits, in any base, is the sequence of initial digits of some factorial number in that base.[60]

Another result on divisibility of factorials, Wilson's theorem, states that (n1)!+1{\displaystyle (n-1)!+1} is divisible by n{\displaystyle n} if and only if n{\displaystyle n} is a prime number.[52] For any given integer x{\displaystyle x}, the Kempner function of x{\displaystyle x} is given by the smallest n{\displaystyle n} for which x{\displaystyle x} divides n!{\displaystyle n!}.[61] For almost all numbers (all but a subset of exceptions with asymptotic density zero), it coincides with the largest prime factor of x{\displaystyle x}.[62]

The product of two factorials, m!n!{\displaystyle m!\cdot n!}, always evenly divides (m+n)!{\displaystyle (m+n)!}.[63] There are infinitely many factorials that equal the product of other factorials: if n{\displaystyle n} is itself any product of factorials, then n!{\displaystyle n!} equals that same product multiplied by one more factorial, (n1)!{\displaystyle (n-1)!}. The only known examples of factorials that are products of other factorials but are not of this "trivial" form are 9!=7!3!3!2!{\displaystyle 9!=7!\cdot 3!\cdot 3!\cdot 2!},10!=7!6!=7!5!3!{\displaystyle 10!=7!\cdot 6!=7!\cdot 5!\cdot 3!}, and 16!=14!5!2!{\displaystyle 16!=14!\cdot 5!\cdot 2!}.[64] It would follow from the abc conjecture that there are only finitely many nontrivial examples.[65]

The greatest common divisor of the values of a primitive polynomial of degree d{\displaystyle d} over the integers evenly divides d!{\displaystyle d!}.[63]

Continuous interpolation and non-integer generalization

The gamma function (shifted one unit left to match the facto­rials) continuously interpolates the factorial to non-integer values
Absolute values of the complex gamma function, showing poles at non-positive integers

There are infinitely many ways to extend the factorials to a continuous function.[66] The most widely used of these[67] uses the gamma function, which can be defined for positive real numbers as the integralΓ(z)=0xz1exdx.{\displaystyle \Gamma (z)=\int _{0}^{\infty }x^{z-1}e^{-x}\,dx.} The resulting function is related to the factorial of a non-negative integer n{\displaystyle n} by the equation n!=Γ(n+1),{\displaystyle n!=\Gamma (n+1),} which can be used as a definition of the factorial for non-integer arguments. At all values x{\displaystyle x} for which both Γ(x){\displaystyle \Gamma (x)} and Γ(x1){\displaystyle \Gamma (x-1)} are defined, the gamma function obeys the functional equationΓ(n)=(n1)Γ(n1),{\displaystyle \Gamma (n)=(n-1)\Gamma (n-1),} generalizing the recurrence relation for the factorials.[66]

The same integral converges more generally for any complex numberz{\displaystyle z} whose real part is positive. It can be extended to the non-integer points in the rest of the complex plane by solving for Euler's reflection formulaΓ(z)Γ(1z)=πsinπz.{\displaystyle \Gamma (z)\Gamma (1-z)={\frac {\pi }{\sin \pi z}}.} However, this formula cannot be used at integers because, for them, the sinπz{\displaystyle \sin \pi z} term would produce a division by zero. The result of this extension process is an analytic function (more specifically a meromorphic function), the analytic continuation of the integral formula for the gamma function. It has a nonzero value at all complex numbers, except for the non-positive integers where it has simple poles. Correspondingly, this provides a definition for the factorial at all complex numbers other than the negative integers.[67] One property of the gamma function, distinguishing it from other continuous interpolations of the factorials, is given by the Bohr–Mollerup theorem, which states that the gamma function (offset by one) is the only log-convex function on the positive real numbers that interpolates the factorials and obeys the same functional equation. A related uniqueness theorem of Helmut Wielandt states that the complex gamma function and its scalar multiples are the only holomorphic functions on the positive complex half-plane that obey the functional equation and remain bounded for complex numbers with real part between 1 and 2.[68]

تتضمن الدوال المركبة الأخرى التي تُستخدم لاستكمال قيم المضروب دالة غاما لهادامارد ، وهي دالة شاملة لجميع الأعداد المركبة، بما في ذلك الأعداد الصحيحة غير الموجبة. [ 69 ] [ 70 ] في الأعداد p -adic ، لا يمكن استكمال دالة المضروب بشكل مباشر ومستمر، لأن مضروب الأعداد الصحيحة الكبيرة (وهي مجموعة فرعية كثيفة من الأعداد p -adic) يتقارب إلى الصفر وفقًا لصيغة ليجندر، مما يجعل أي دالة مستمرة قريبة من قيمها تساوي صفرًا في كل مكان. بدلاً من ذلك، توفر دالة غاما p -adic استكمالًا مستمرًا لشكل مُعدَّل من المضروب، مع حذف العوامل القابلة للقسمة على p . [ 71 ]

دالة ديغاما هي المشتقة اللوغاريتمية لدالة غاما. وكما توفر دالة غاما استيفاءً متصلاً للمضروب، بإزاحة قدرها واحد، فإن دالة ديغاما توفر استيفاءً متصلاً للأعداد التوافقية ، بإزاحة قدرها ثابت أويلر-ماسكيروني . [ 72 ]

حساب

آلة حاسبة TI SR-50A ، من عام 1975، مزودة بمفتاح حساب المضروب (الصف الثالث، وسط اليمين).

تُعدّ دالة المضروب ميزة شائعة في الآلات الحاسبة العلمية . [ 73 ] كما أنها مُضمنة في مكتبات البرمجة العلمية مثل وحدة الدوال الرياضية في بايثون [ 74 ] ومكتبة Boost C++ . [ 75 ]

إذا لم تكن الكفاءة مصدر قلق، فإن حساب المضروب أمر بسيط: ما عليك سوى ضرب متغير مهيأ إلى1{\displaystyle 1}بواسطة الأعداد الصحيحة حتىن{\displaystyle n}إن بساطة هذه العملية الحسابية تجعلها مثالاً شائعاً في استخدام أساليب وطرائق برمجة الحاسوب المختلفة. [ 76 ] حسابن!{\displaystyle n!}يمكن التعبير عنها بلغة شبه رمزية باستخدام التكرار [ 77 ] كما يلي

عرّف دالة حساب المضروب ( n ): f := 1، ثم لكل i := 1، 2، 3، ...، n : f := f * i ، ثم أرجع f

أو باستخدام التكرار [ 78 ] بناءً على علاقة التكرار الخاصة به كما

define factorial(n): if (n = 0) return 1 returnn * factorial(n − 1)

Other methods suitable for its computation include memoization,[79]dynamic programming,[80] and functional programming.[81] The computational complexity of these algorithms may be analyzed using the unit-cost random-access machine model of computation, in which each arithmetic operation takes constant time and each number uses a constant amount of storage space. In this model, these methods can compute n!{\displaystyle n!} in time O(n){\displaystyle O(n)}, and the iterative version uses space O(1){\displaystyle O(1)}. Unless optimized for tail recursion, the recursive version takes linear space to store its call stack.[82] However, this model of computation is only suitable when n{\displaystyle n} is small enough to allow n!{\displaystyle n!} to fit into a machine word.[83] The values 12! and 20! are the largest factorials that can be stored in, respectively, the 32-bit[84] and 64-bitintegers.[85]Floating point can represent larger factorials, but approximately rather than exactly, and will still overflow for factorials larger than 170!{\displaystyle 170!}.[84]

The exact computation of larger factorials involves arbitrary-precision arithmetic, because of fast growth and integer overflow. Time of computation can be analyzed as a function of the number of digits or bits in the result.[85] By Stirling's formula, n!{\displaystyle n!} has b=O(nlogn){\displaystyle b=O(n\log n)} bits.[86] The Schönhage–Strassen algorithm can produce a b{\displaystyle b}-bit product in time O(blogbloglogb){\displaystyle O(b\log b\log \log b)}, and faster multiplication algorithms taking time O(blogb){\displaystyle O(b\log b)} are known.[87] However, computing the factorial involves repeated products, rather than a single multiplication, so these time bounds do not apply directly. In this setting, computing n!{\displaystyle n!} by multiplying the numbers from 1 to n{\displaystyle n} in sequence is inefficient, because it involves n{\displaystyle n} multiplications, a constant fraction of which take time O(nlog2n){\displaystyle O(n\log ^{2}n)} each, giving total time O(n2log2n){\displaystyle O(n^{2}\log ^{2}n)}. A better approach is to perform the multiplications as a divide-and-conquer algorithm that multiplies a sequence of i{\displaystyle i} numbers by splitting it into two subsequences of i/2{\displaystyle i/2} numbers, multiplies each subsequence, and combines the results with one last multiplication. This approach to the factorial takes total time O(nlog3n){\displaystyle O(n\log ^{3}n)}: one logarithm comes from the number of bits in the factorial, a second comes from the multiplication algorithm, and a third comes from the divide and conquer.[88]

Even better efficiency is obtained by computing n! from its prime factorization, based on the principle that exponentiation by squaring is faster than expanding an exponent into a product.[86][89] An algorithm for this by Arnold Schönhage begins by finding the list of the primes up to n{\displaystyle n}, for instance using the sieve of Eratosthenes, and uses Legendre's formula to compute the exponent for each prime. Then it computes the product of the prime powers with these exponents, using a recursive algorithm, as follows:

  • Use divide and conquer to compute the product of the primes whose exponents are odd
  • Divide all of the exponents by two (rounding down to an integer), recursively compute the product of the prime powers with these smaller exponents, and square the result
  • Multiply together the results of the two previous steps

The product of all primes up to n{\displaystyle n} is an O(n){\displaystyle O(n)}-bit number, by the prime number theorem, so the time for the first step is O(nlog2n){\displaystyle O(n\log ^{2}n)}, with one logarithm coming from the divide and conquer and another coming from the multiplication algorithm. In the recursive calls to the algorithm, the prime number theorem can again be invoked to prove that the numbers of bits in the corresponding products decrease by a constant factor at each level of recursion, so the total time for these steps at all levels of recursion adds in a geometric seriesto O(nlog2n){\displaystyle O(n\log ^{2}n)}. The time for the squaring in the second step and the multiplication in the third step are again O(nlog2n){\displaystyle O(n\log ^{2}n)}, because each is a single multiplication of a number with O(nlogn){\displaystyle O(n\log n)} bits. Again, at each level of recursion the numbers involved have a constant fraction as many bits (because otherwise repeatedly squaring them would produce too large a final result) so again the amounts of time for these steps in the recursive calls add in a geometric series to O(nlog2n){\displaystyle O(n\log ^{2}n)}. Consequentially, the whole algorithm takes time O(nlog2n){\displaystyle O(n\log ^{2}n)}, proportional to a single multiplication with the same number of bits in its result.[89]

توجد عدة متواليات عددية صحيحة أخرى مشابهة أو مرتبطة بمتوالية المضروب:

العاملي المتناوب
المضروب المتناوب هو القيمة المطلقة للمجموع المتناوب للأولن{\displaystyle n}المضروب،أنا=1ن(-1)ن-أناأنا!{\textstyle \sum _{i=1}^{n}(-1)^{n-i}i!}وقد دُرست هذه الأعداد بشكل رئيسي فيما يتعلق بكونها أولية؛ إذ لا يمكن أن يكون عدد محدود منها أوليًا، ولكن القائمة الكاملة للأعداد الأولية من هذا النوع غير معروفة. [ 90 ]
بهارجافا فاكتوريال
مضروب بهارجافا هو عائلة من المتتاليات العددية الصحيحة التي عرّفها مانجول بهارجافا، ولها خصائص نظرية عددية مشابهة للمضروب، بما في ذلك المضروب نفسه كحالة خاصة. [ 63 ]
العامل المزدوج
حاصل ضرب جميع الأعداد الفردية حتى عدد صحيح فردي موجبن{\displaystyle n}يُطلق عليه اسم مضروب العدد المزدوج لـن{\displaystyle n}، ويرمز إليه بـن!!{\displaystyle n!!}[ 91 ] أي ،(2ك-1)!!=أنا=1ك(2أنا-1)=(2ك)!2كك!.{\displaystyle (2k-1)!!=\prod _{i=1}^{k}(2i-1)={\frac {(2k)!}{2^{k}k!}}.}على سبيل المثال، 9!! = 1 × 3 × 5 × 7 × 9 = 945. تُستخدم المضروبات المزدوجة في التكاملات المثلثية ، [ 92 ] وفي تعابير دالة غاما عند أنصاف الأعداد الصحيحة وحجوم الكرات الفائقة ، [ 93 ] وفي عدّ الأشجار الثنائية والمطابقات الكاملة . [ 91 ] [ 94 ]
العامل الأسي
تمامًا كما أن الأعداد المثلثية تجمع الأعداد من1{\displaystyle 1}لن{\displaystyle n}وإذا أخذنا المضروب حاصل ضربه، فإن المضروب الأسي يتضاعف. ويُعرَّف المضروب الأسي بشكل تكراري على النحو التالي:أ0=1، أن=نأن-1{\displaystyle a_{0}=1,\ a_{n}=n^{a_{n-1}}}على سبيل المثال ، مضروب العدد 4 هو4321=262144.{\displaystyle 4^{3^{2^{1}}}=262144.}تنمو هذه الأرقام بسرعة أكبر بكثير من المضروب العادي. [ 95 ]
العاملي المتساقط
الرموز(x)ن{\displaystyle (x)_{n}}أوxن_{\displaystyle x^{\underline {n}}}تُستخدم أحيانًا لتمثيل ناتج أكبرن{\displaystyle n}الأعداد الصحيحة التي تُحسب حتى وشاملةx{\displaystyle x}، يساويx!/(x-ن)!{\displaystyle x!/(x-n)!}يُعرف هذا أيضًا باسم العاملي الهابط أو العاملي العكسي ، و(x)ن{\displaystyle (x)_{n}}الرمز هو رمز بوخامر. [ 96 ] تحسب المضروبات المتناقصة عدد التسلسلات المختلفة لـن{\displaystyle n}عناصر مميزة يمكن استخلاصها من عالم منx{\displaystyle x} items.[97] They occur as coefficients in the higher derivatives of polynomials,[98] and in the factorial moments of random variables.[99]
Hyperfactorials
The hyperfactorial of n{\displaystyle n} is the product 1122nn{\displaystyle 1^{1}\cdot 2^{2}\cdots n^{n}}. These numbers form the discriminants of Hermite polynomials.[100] They can be continuously interpolated by the K-function,[101] and obey analogues to Stirling's formula[102] and Wilson's theorem.[103]
Jordan–Pólya numbers
The Jordan–Pólya numbers are the products of factorials, allowing repetitions. Every tree has a symmetry group whose number of symmetries is a Jordan–Pólya number, and every Jordan–Pólya number counts the symmetries of some tree.[104]
Primorial
The primorialn#{\displaystyle n\#} is the product of prime numbers less than or equal to n{\displaystyle n}; this construction gives them some similar divisibility properties to factorials,[36] but unlike factorials they are squarefree.[105] As with the factorial primesn!±1{\displaystyle n!\pm 1}, researchers have studied primorial primesn#±1{\displaystyle n\#\pm 1}.[36]
Subfactorial
The subfactorial yields the number of derangements of a set of n{\displaystyle n} objects. It is sometimes denoted !n{\displaystyle !n}, and equals the closest integer to n!/e{\displaystyle n!/e}.[29]
Superfactorial
The superfactorial of n{\displaystyle n} is the product of the first n{\displaystyle n} factorials. The superfactorials are continuously interpolated by the Barnes G-function.[106]
Triangular number
Just as the n{\displaystyle n}th factorial is the product of the first n{\displaystyle n} positive integers, the n{\displaystyle n}th triangular number is the sum of the first n{\displaystyle n} positive integers. Donald Knuth has proposed the name termial and the notation n?{\displaystyle n?} for the triangular numbers, making the analogy to factorials more explicit, but these are not in wide use.[107]

References

  1. 123Graham, Ronald L.; Knuth, Donald E.; Patashnik, Oren (1988). Concrete Mathematics. Reading, MA: Addison-Wesley. p. 111. ISBN 0-201-14236-8.
  2. 12Datta, Bibhutibhusan; Singh, Awadhesh Narayan (2019). "Use of permutations and combinations in India". In Kolachana, Aditya; Mahesh, K.; Ramasubramanian, K. (eds.). Studies in Indian Mathematics and Astronomy: Selected Articles of Kripa Shankar Shukla. Sources and Studies in the History of Mathematics and Physical Sciences. Springer Singapore. pp. 356–376. doi:10.1007/978-981-13-7326-8_18. ISBN 978-981-13-7325-1. S2CID 191141516.. Revised by K. S. Shukla from a paper in Indian Journal of History of Science 27 (3): 231–249, 1992, MR 1189487. See p. 363.
  3. Jadhav, Dipak (August 2021). "Jaina Thoughts on Unity Not Being a Number". History of Science in South Asia. 9. University of Alberta Libraries: 209–231. doi:10.18732/hssa67. S2CID 238656716.. See discussion of dating on p. 211.
  4. Biggs, Norman L. (May 1979). "The roots of combinatorics". Historia Mathematica. 6 (2): 109–136. doi:10.1016/0315-0860(79)90074-0. MR 0530622.
  5. 12Katz, Victor J. (June 1994). "Ethnomathematics in the classroom". For the Learning of Mathematics. 14 (2): 26–30. JSTOR 40248112.
  6. Sefer Yetzirah at Wikisource, Chapter IV, Section 4
  7. Rashed, Roshdi (1980). "Ibn al-Haytham et le théorème de Wilson". Archive for History of Exact Sciences (in French). 22 (4): 305–321. doi:10.1007/BF00717654. MR 0595903. S2CID 120885025.
  8. أسيربي، ف. (2003). "على أكتاف هيبارخوس: إعادة تقييم التوافقية اليونانية القديمة". أرشيف تاريخ العلوم الدقيقة . 57 (6 ) : 465-502 . doi : 10.1007 / s00407-003-0067-0 . JSTOR 41134173. MR 2004966. S2CID 122758966 .   
  9. كاتز، فيكتور ج. (2013). "الفصل 4: التوافقية اليهودية". في ويلسون، روبن ؛ واتكينز، جون ج. (محرران). التوافقية: القديمة والحديثة . مطبعة جامعة أكسفورد . ص 109-121 . ISBN  978-0-19-965659-2.انظر الصفحة 111.
  10. هانت، كاثرين (مايو 2018). "فن التغييرات: قرع الأجراس، والجناس، وثقافة التركيب في إنجلترا في القرن السابع عشر" (ملف PDF) . مجلة الدراسات القروسطية والحديثة المبكرة . 48 (2): 387-412 . doi : 10.1215/10829636-4403136 .
  11. ستيدمان، فابيان (1677). كامبانالوجيا . لندن. ص 6-9 .  تم ذكر الناشر باسم "WS" والذي ربما كان ويليام سميث، وربما كان يعمل كوكيل لجمعية شباب الكلية ، والتي تم توجيه "الإهداء" إليها.
  12. كنوبلوخ، إيبرهارد (2013). "الفصل 5: التوافقية في عصر النهضة". في ويلسون، روبن؛ واتكينز، جون جيه (محرران). التوافقية: القديمة والحديثة . مطبعة جامعة أكسفورد . ص 123-145 . ISBN  978-0-19-965659-2. انظر الصفحة 126.
  13. ^ كنوبلوخ 2013 ، ص 130-133.
  14. 1 2 3 إبنجهاوس، إتش.-د. ; هيرميس، ه . هيرزبروخ، ف . كوشر، م . ماينزر، ك . نيوكيرش، J .؛ بريستل، أ.؛ ريميرت، ر. (1990). أرقام . نصوص الدراسات العليا في الرياضيات. المجلد. 123. نيويورك: سبرينغر-فيرلاغ. ص. 131. دوى : 10.1007/978-1-4612-1005-4 . رقم ISBN   0-387-97202-1MR 1066206 
  15. دوتكا، جاك (1991). " التاريخ المبكر لدالة المضروب". أرشيف تاريخ العلوم الدقيقة . 43 (3): 225-249 . doi : 10.1007/BF00389433 . JSTOR 41133918. MR 1171521. S2CID 122237769 .   
  16. ديكسون، ليونارد إي. (1919). "الفصل التاسع: قابلية قسمة المضروب ومعاملات الحدود المتعددة" . تاريخ نظرية الأعداد . المجلد 1. مؤسسة كارنيجي في واشنطن. الصفحات 263-278 .  انظر على وجه الخصوص الصفحة 263.
  17. 1 2 كاجوري، فلوريان (1929). "448-449. مضروب " ن "" تاريخ الرموز الرياضية، المجلد الثاني: الرموز المستخدمة بشكل رئيسي في الرياضيات العليا . شركة أوبن كورت للنشر. الصفحات 71-77 ." 
  18. ميلر، جيف. "أقدم الاستخدامات المعروفة لبعض مصطلحات الرياضيات (F)" . أرشيف ماك تيوتور لتاريخ الرياضيات . جامعة سانت أندروز.
  19. 1 2 كريك، أليكس د (2005). “ما قبل التاريخ لصيغة Faà di Bruno”. الرياضيات الأمريكية الشهرية . 112 (2): 119– 130. دوى : 10.1080/00029890.2005.11920176 . جستور 30037410 . السيد 2121322 . S2CID 45380805 .   
  20. ^ أربوغاست، لويس فرانسوا أنطوان (1800). Du calcul des dérivations (بالفرنسية). ستراسبورغ: L'imprimerie de Levrault، frères. ص 364 – 365. 
  21. 1 2 هامكينز، جويل ديفيد (2020). البرهان وفن الرياضيات . كامبريدج، ماساتشوستس: مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ص 50. ISBN  978-0-262-53979-1MR 4205951 
  22. دورف، ريتشارد سي. (2003). "العوامل" . دليل سي آر سي لجداول الهندسة . مطبعة سي آر سي. ص 5-5. ISBN  978-0-203-00922-2.
  23. ^ غولدنبرغ، إي بول؛ كارتر، سينثيا ج. (أكتوبر 2017). "طالب يسأل عن ( - 5)!". مدرس الرياضيات . 111 (2): 104-110 . دوى : 10.5951/matheacher.111.2.0104 . جستور 10.5951/matheacher.111.2.0104 . 
  24. Haberman, Bruria; Averbuch, Haim (2002). "The case of base cases: Why are they so difficult to recognize? Student difficulties with recursion". In Caspersen, Michael E.; Joyce, Daniel T.; Goelman, Don; Utting, Ian (eds.). Proceedings of the 7th Annual SIGCSE Conference on Innovation and Technology in Computer Science Education, ITiCSE 2002, Aarhus, Denmark, June 24-28, 2002. Association for Computing Machinery. pp. 84–88. doi:10.1145/544414.544441.
  25. Farrell, Orin J.; Ross, Bertram (1971). Solved Problems in Analysis: As Applied to Gamma, Beta, Legendre and Bessel Functions. Dover Books on Mathematics. Courier Corporation. p. 10. ISBN 978-0-486-78308-6.
  26. Conway, John H.; Guy, Richard (1998). "Factorial numbers". The Book of Numbers. Springer Science & Business Media. pp. 55–56. ISBN 978-0-387-97993-9.
  27. Graham, Knuth & Patashnik 1988, p. 156.
  28. Riordan, John (1958). An Introduction to Combinatorial Analysis. Wiley Publications in Mathematical Statistics. Chapman & Hall. p. 76. MR 0096594.Reprinted, Princeton Legacy Library, Princeton University Press, 2014, ISBN 9781400854332.
  29. 12Graham, Knuth & Patashnik 1988, p. 195.
  30. Graham, Knuth & Patashnik 1988, p. 162.
  31. Randić, Milan (1987). "On the evaluation of the characteristic polynomial via symmetric function theory". Journal of Mathematical Chemistry. 1 (1): 145–152. doi:10.1007/BF01205340. MR 0895533. S2CID 121752631.
  32. Hill, Victor E. (2000). "8.1 Proposition: Symmetric group Sn". Groups and Characters. Chapman & Hall. p. 70. ISBN 978-1-351-44381-4. MR 1739394.
  33. Christensen, Kim; Moloney, Nicholas R. (2005). "Appendix A: Taylor expansion". Complexity and Criticality. Advanced physics texts. Vol. 1. Imperial College Press. p. 341. ISBN 978-1-86094-504-5.
  34. ويلف، هربرت س. (2006). علم وظائف التوليد ( الطبعة الثالثة). ويليسلي، ماساتشوستس: إيه كيه بيترز. ص 22. ISBN   978-1-56881-279-3MR 2172781 . 
  35. أور، أويستين (1948). نظرية الأعداد وتاريخها . نيويورك: ماكجرو هيل. ص 66. MR 0026059 .  أُعيد طبعه ، منشورات كوريير دوفر، 1988، رقم ISBN 9780486656205.
  36. 1 2 3 كالدول، كريس ك.؛ غالوت، إيف (2002). "حول أسبقيةن!±1{\displaystyle n!\pm 1}و2×3×5××ص±1{\displaystyle 2\times 3\times 5\times \dots \times p\pm 1}" . رياضيات الحوسبة . 71 (237): 441– 448. doi : 10.1090/S0025-5718-01-01315-1 . MR 1863013 . 
  37. جاي، ريتشارد ك. (2004). "D25: المعادلات التي تتضمن المضروبن{\displaystyle n}" مسائل غير محلولة في نظرية الأعداد . سلسلة كتب المسائل في الرياضيات. المجلد  1 (  الطبعة الثالثة). نيويورك: سبرينغر-فيرلاغ. الصفحات 301-302 . doi : 10.1007/978-0-387-26677-0 . ISBN  0-387-20860-7MR 2076335 
  38. نيل، فيكي (2017). سد الفجوة: السعي لفهم الأعداد الأولية . مطبعة جامعة أكسفورد. ص 146-147 . ISBN  978-0-19-878828-7.
  39. ^ إردوس ، بال (1932). "Beweis eines Satzes von Tschebyschef" [ إثبات نظرية تشيبيشيف ] (PDF) . اكتا ليت. الخيال العلمي. سيجد (في المانيا). 5 : 194 – 198. زبل 0004.10103 . 
  40. تشفاتال، فاشيك (2021). "1.5: برهان إردوش على مسلمة برتراند" . سحر الرياضيات المتقطعة لبول إردوش: مقدمة بسيطة . كامبريدج، إنجلترا: مطبعة جامعة كامبريدج. ص 7-10 . doi : 10.1017/9781108912181 . ISBN  978-1-108-83183-3. MR 4282416 . S2CID 242637862 .  
  41. فرانكل، أفيزري س. (1985). " أنظمة الترقيم". المجلة الرياضية الأمريكية الشهرية . 92 (2): 105-114 . doi : 10.1080/00029890.1985.11971550 . JSTOR 2322638. MR 0777556 .  
  42. Pitman, Jim (1993). "3.5: The Poisson distribution". Probability. New York: Springer. pp. 222–236. doi:10.1007/978-1-4612-4374-8. ISBN 978-0-387-94594-1.
  43. Pitman 1993, p. 153.
  44. Kleinberg, Jon; Tardos, Éva (2006). Algorithm Design. Addison-Wesley. p. 55.
  45. 12Knuth, Donald E. (1998). The Art of Computer Programming, Volume 3: Sorting and Searching (2nd ed.). Addison-Wesley. p. 182. ISBN 978-0-321-63578-5.
  46. Sedgewick, Robert; Wayne, Kevin (2011). Algorithms (4th ed.). Addison-Wesley. p. 466. ISBN 978-0-13-276256-4.
  47. Kardar, Mehran (2007). Statistical Physics of Particles. Cambridge University Press. pp. 107–110, 181–184. ISBN 978-0-521-87342-0. OCLC 860391091.
  48. Cameron, Peter J. (1994). "2.4: Orders of magnitude". Combinatorics: Topics, Techniques, Algorithms. Cambridge University Press. pp. 12–14. ISBN 978-0-521-45133-8.
  49. Magnus, Robert (2020). "11.10: Stirling's approximation". Fundamental Mathematical Analysis. Springer Undergraduate Mathematics Series. Cham: Springer. p. 391. doi:10.1007/978-3-030-46321-2. ISBN 978-3-030-46321-2. MR 4178171. S2CID 226465639.
  50. Palmer, Edgar M. (1985). "Appendix II: Stirling's formula". Graphical Evolution: An introduction to the theory of random graphs. Wiley-Interscience Series in Discrete Mathematics. Chichester: John Wiley & Sons. pp. 127–128. ISBN 0-471-81577-2. MR 0795795.
  51. 123Chen, Chao-Ping; Lin, Long (2012). "Remarks on asymptotic expansions for the gamma function". Applied Mathematics Letters. 25 (12): 2322–2326. doi:10.1016/j.aml.2012.06.025. MR 2967837.
  52. 1 2 بيلر، ألبرت هـ. (1966). تسليات في نظرية الأعداد: ملكة الرياضيات تُسلّي . سلسلة دوفر للرياضيات الترفيهية ( الطبعة الثانية). مؤسسة كورير. ص 49. ISBN   978-0-486-21096-4.
  53. شفاتال 2021 . “1.4: صيغة ليجيندر”. ص 6-7.
  54. 1 2 روبرت، آلان م. (2000). "3.1: الـص{\displaystyle p}التقييم الأدي للمضروب. دورة فيص{\displaystyle p}التحليل -adic . نصوص الدراسات العليا في الرياضيات . المجلد 198. نيويورك: سبرينغر-فيرلاغ. الصفحات 241-242 . doi : 10.1007/978-1-4757-3254-2 . ISBN  0-387-98669-3MR 1760253 
  55. ^ بيتجن، هاينز أوتو ؛ الأماكن القريبة : سوبي، ديتمار (2004). “نتيجة كومر وهوية ليجيندر”. الفوضى والفركتلات: حدود جديدة للعلوم . نيويورك: سبرينغر. ص 399 – 400. دوى : 10.1007 / b97624 . رقم ISBN  978-1-4684-9396-2.
  56. ألادي، كريشناسوامي ؛ غرينستيد، تشارلز (1977). "حول تحليل n! إلى قوى أولية" . مجلة نظرية الأعداد . 9 (4): 452-458 . doi : 10.1016/0022-314x(77)90006-3 .
  57. 1 2 كوشي، توماس (2007). "مثال 3.12" . نظرية الأعداد الأولية مع التطبيقات ( الطبعة الثانية). إلسيفير. ص 178. ISBN   978-0-08-054709-1.
  58. سلون، ن. ج. أ. (محرر). "المتتالية A027868 (عدد الأصفار اللاحقة في n!؛ أعلى قوة للعدد 5 تقسم n!)" . الموسوعة الإلكترونية لمتتاليات الأعداد الصحيحة . مؤسسة OEIS.  
  59. دياكونيس، بيرسي (1977). "توزيع الأرقام الرائدة والتوزيع المنتظم بتردد 1" . حوليات الاحتمالات . 5 (1): 72-81 . doi : 10.1214/aop/1176995891 . MR 0422186 . 
  60. Bird, R. S. (1972). "Integers with given initial digits". The American Mathematical Monthly. 79 (4): 367–370. doi:10.1080/00029890.1972.11993051. JSTOR 2978087. MR 0302553.
  61. Kempner, A. J. (1918). "Miscellanea". The American Mathematical Monthly. 25 (5): 201–210. doi:10.2307/2972639. JSTOR 2972639.
  62. Erdős, Paul; Kastanas, Ilias (1994). "The smallest factorial that is a multiple of n (solution to problem 6674)"(PDF). The American Mathematical Monthly. 101: 179. doi:10.2307/2324376. JSTOR 2324376..
  63. 123Bhargava, Manjul (2000). "The factorial function and generalizations". The American Mathematical Monthly. 107 (9): 783–799. CiteSeerX 10.1.1.585.2265. doi:10.2307/2695734. JSTOR 2695734.
  64. Guy 2004. "B23: Equal products of factorials". p. 123.
  65. Luca, Florian (2007). "On factorials which are products of factorials". Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society. 143 (3): 533–542. Bibcode:2007MPCPS.143..533L. doi:10.1017/S0305004107000308. MR 2373957. S2CID 120875316.
  66. 12Davis, Philip J. (1959). "Leonhard Euler's integral: A historical profile of the gamma function". The American Mathematical Monthly. 66 (10): 849–869. doi:10.1080/00029890.1959.11989422. JSTOR 2309786. MR 0106810. Archived from the original on 2023-01-01. Retrieved 2021-12-20.
  67. 12Borwein, Jonathan M.; Corless, Robert M. (2018). "Gamma and factorial in the Monthly". The American Mathematical Monthly. 125 (5): 400–424. arXiv:1703.05349. doi:10.1080/00029890.2018.1420983. MR 3785875. S2CID 119324101.
  68. Remmert, Reinhold (1996). "Wielandt's theorem about the Γ{\displaystyle \Gamma }-function". The American Mathematical Monthly. 103 (3): 214–220. doi:10.1080/00029890.1996.12004726. JSTOR 2975370. MR 1376175.
  69. Hadamard, J. (1968) [1894]. "Sur l'expression du produit 1·2·3· · · · ·(n−1) par une fonction entière"(PDF). Œuvres de Jacques Hadamard (in French). Paris: Centre National de la Recherche Scientifiques.
  70. Alzer, Horst (2009). "A superadditive property of Hadamard's gamma function". Abhandlungen aus dem Mathematischen Seminar der Universität Hamburg. 79 (1): 11–23. doi:10.1007/s12188-008-0009-5. MR 2541340. S2CID 123691692.
  71. Robert 2000. "7.1: The gamma function Γp{\displaystyle \Gamma _{p}}". pp. 366–385.
  72. Ross, Bertram (1978). "The psi function". Mathematics Magazine. 51 (3): 176–179. doi:10.1080/0025570X.1978.11976704. JSTOR 2689999. MR 1572267.
  73. Brase, Charles Henry; Brase, Corrinne Pellillo (2014). Understandable Statistics: Concepts and Methods (11th ed.). Cengage Learning. p. 182. ISBN 978-1-305-14290-9.
  74. "math — Mathematical functions". Python 3 Documentation: The Python Standard Library. Retrieved 2021-12-21.
  75. "Factorial". Boost 1.78.0 Documentation: Math Special Functions. Retrieved 2021-12-21.
  76. أديس، توم؛ أديس، جان (2009). برامج الرسم: نظرية وممارسة البرمجة الوظيفية التخطيطية . سبرينغر. ص 149-150 . ISBN  978-1-84882-618-2.
  77. تشابمان، ستيفن ج. (2019). "مثال 5.2: دالة المضروب" . برمجة MATLAB للمهندسين ( الطبعة السادسة). سينجايج ليرنينج. ص 215. ISBN   978-0-357-03052-3.
  78. هاي، توني؛ باباي، جيوري (2014). عالم الحوسبة: رحلة عبر ثورة . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 64. ISBN  9781316123225.
  79. بولبواكا، ألكساندرو (2019). البرمجة الوظيفية العملية باستخدام لغة C++: دليل فعال لكتابة كود وظيفي مُسرّع باستخدام C++17 وC++20 . دار نشر Packt. ص 188. ISBN  978-1-78980-921-3.
  80. غراي، جون دبليو. (2014). إتقان ماثيماتيكا: أساليب البرمجة والتطبيقات . دار النشر الأكاديمية. ص 233-234 . ISBN  978-1-4832-1403-0.
  81. تورا، فيسينس (2016). سكالا من منظور البرمجة الوظيفية: مقدمة إلى لغة البرمجة . سلسلة محاضرات في علوم الحاسوب. المجلد 9980. سبرينغر. ص 96. ISBN   978-3-319-46481-7.
  82. سوسمان، جيرالد جاي (1982). "ليسب، البرمجة، والتنفيذ". البرمجة الوظيفية وتطبيقاتها: دورة متقدمة . دورات كريست المتقدمة. مطبعة جامعة كامبريدج. ص 29-72 . ISBN  978-0-521-24503-6.انظر على وجه الخصوص الصفحة 34 .
  83. تشودري، رانجان (يونيو 2003). "هل تُنفَّذ العمليات الحسابية فعلاً في وقت ثابت؟". نشرة ACM SIGCSE . 35 (2). رابطة آلات الحوسبة: 43-44 . doi : 10.1145/782941.782977 . S2CID 13629142 . 
  84. 1 2 فيتمان، ريتشارد ج. (11 أبريل 2006). "تعليقات على البرامج العاملية" (ملف PDF) . جامعة كاليفورنيا، بيركلي.
  85. 1 2 وينكلر، يورغن إف إتش؛ كاور، ستيفان (مارس 1997). "إثبات الادعاءات مفيد أيضًا" . إشعارات ACM SIGPLAN . 32 (3). رابطة آلات الحوسبة: 38-41 . doi : 10.1145/251634.251638 . S2CID 17347501 . 
  86. 1 2 بورواين، بيتر ب. (1985). "حول تعقيد حساب المضروب". مجلة الخوارزميات . 6 (3): 376-380 . doi : 10.1016/0196-6774(85)90006-9 . MR 0800727 . 
  87. ^ هارفي ، ديفيد. فان دير هوفن، يوريس (2021). "ضرب الأعداد الصحيحة في الوقت المناسبيا(نسجلن){\displaystyle O(n\log n)}( ملف PDF) . حوليات الرياضيات . السلسلة الثانية. 193 (2): 563-617 . doi : 10.4007/annals.2021.193.2.4 . MR 4224716. S2CID 109934776 .  
  88. أرندت، يورغ (2011). "34.1.1.1: حساب المضروب". مسائل حسابية: أفكار، خوارزميات، شفرة مصدرية (ملف PDF) . سبرينغر. ص 651-652 . انظر أيضًا "34.1.5: الأداء"، الصفحات 655-656.
  89. 1 2 شونهاج، أرنولد (1994). خوارزميات سريعة : تنفيذ آلة تورينج متعددة الأشرطة BI Wissenchaftsverlag. ص. 226. 
  90. جاي 2004. "B43: المجاميع المتناوبة للمضروب". ص 152-153.
  91. 1 2 كالان، ديفيد (2009). "دراسة توافقية للهويات الخاصة بالعامل المزدوج". arXiv : 0906.1317 [ math.CO ].
  92. ميسيرف، بي إي (1948). " ملاحظات صفية: المضروب المزدوج". المجلة الرياضية الأمريكية الشهرية . 55 (7): 425-426 . doi : 10.2307/2306136 . JSTOR 2306136. MR 1527019 .  
  93. ميزي، بول ج. (2009). "بعض مشاكل الأبعاد في قواعد البيانات الجزيئية". مجلة الكيمياء الرياضية . 45 (1): 1-6 . doi : 10.1007/s10910-008-9365-8 . S2CID 120103389 . .
  94. ديل، إم آر تي؛ مون، جيه دبليو (1993). "النظائر المتبادلة لثلاث مجموعات كاتالانية". مجلة التخطيط والاستدلال الإحصائي . 34 (1): 75-87 . doi : 10.1016/0378-3758(93)90035-5 . MR 1209991 . .
  95. ^ لوكا، فلوريان ؛ ماركيز، دييغو (2010). "القوى المثالية في الوظيفة التلخيصية لبرج الطاقة" . جورنال دي Théorie des Nombres de Bordeaux . 22 (3): 703-718 . دوى : 10.5802/jtnb.740 . السيد 2769339 . 
  96. ^ جراهام ونوث وباتاشنيك 1988 ، ص. x، 47–48.
  97. ساغان، بروس إي. (2020). "النظرية 1.2.1" . التوافقية: فن العد . دراسات عليا في الرياضيات. المجلد 210. بروفيدنس، رود آيلاند: الجمعية الرياضية الأمريكية. ص 5. ISBN   978-1-4704-6032-7MR 4249619 . 
  98. هاردي، جي إتش (1921). "أمثلة 45" . دورة في الرياضيات البحتة ( الطبعة الثالثة). مطبعة جامعة كامبريدج. ص 215.  
  99. دالي، دي جيه؛ فير-جونز، دي. (1988). "5.2: العزوم العاملية، والتراكمات، وعلاقات الدوال المولدة للتوزيعات المنفصلة" . مقدمة في نظرية العمليات النقطية . سلسلة سبرينغر في الإحصاء. نيويورك: سبرينغر-فيرلاغ. ص 112. ISBN  0-387-96666-8MR 0950166 . 
  100. سلون، ن. ج. أ. (محرر). "المتتالية A002109 (المضروب الفائق: حاصل ضرب k = 1..n) k^k" . الموسوعة الإلكترونية لمتتاليات الأعداد الصحيحة . مؤسسة OEIS.  
  101. ^ كينكلين، هـ. (1860). "Ueber eine mit der Gammafunction verwandte Transcendente und deren Anwendung auf die Integralrechung" [ حول الاختلاف التجاوزي لدالة جاما وتطبيقها على حساب التفاضل والتكامل ] . Journal für die reine und angewandte Mathematik (باللغة الألمانية). 1860 (57): 122–138 . دوى : 10.1515/crll.1860.57.122 . S2CID 120627417 . 
  102. غليشر، جيه دبليو إل (1877). "حول حاصل ضرب 1 1 .2 2 .3 3 ... n n " . رسول الرياضيات . 7 : 43-47 .
  103. أيبي، كريستيان؛ كيرنز، غرانت (2015). "تعميمات لنظرية ويلسون للمضروب المزدوج، والمضروب الفائق، والمضروب الفرعي، والمضروب الفائق". المجلة الرياضية الأمريكية الشهرية . 122 (5): 433-443 . doi : 10.4169/amer.math.monthly.122.5.433 . JSTOR 10.4169/amer.math.monthly.122.5.433 . MR 3352802. S2CID 207521192 .   
  104. سلون، ن. ج. أ. (محرر). "المتتالية A001013 (أعداد جوردان-بوليا: نواتج أعداد مضروبة)" . الموسوعة الإلكترونية لمتتاليات الأعداد الصحيحة . مؤسسة OEIS.  
  105. نيلسون، راندولف (2020). رحلة موجزة في الرياضيات المتقطعة . تشام: سبرينغر. ص 127. doi : 10.1007/978-3-030-37861-5 . ISBN  978-3-030-37861-5. MR 4297795 . S2CID 213895324 .  
  106. بارنز، إي دبليو (1900). "نظرية الدالة G " . المجلة الفصلية للرياضيات البحتة والتطبيقية . 31 : 264-314 . JFM 30.0389.02 . 
  107. كنوت، دونالد (1997). الخوارزميات الأساسية . فن برمجة الحاسوب . المجلد 1 ( الطبعة الثالثة). ريدينغ، ماساتشوستس: أديسون-ويسلي بروفيشنال. ص 48.