Что такое мультифакториал?
Мультифакториал — это обобщение обычного факториала, в котором меняется шаг между множителями в произведении. Обозначаемый k восклицательными знаками, k-мультифакториал неотрицательного целого числа n умножает n на последовательные множители, каждый из которых меньше предыдущего на k, и так до тех пор, пока множитель не станет меньше 1. С одним восклицательным знаком получается привычный факториал \(n!\); два знака дают двойной факториал \(n!!\); три, четыре и пять — тройной, четверной и пятерной факториалы соответственно.
Как пользоваться калькулятором
Выберите нужный мультифакториал в списке «Вычислить» (это задаёт шаг \(k\) от 1 до 5), введите целое число \(n\), равное нулю или больше, и получите точный результат. Поскольку такие значения растут чрезвычайно быстро, калькулятор использует арифметику произвольной точности (BigInteger), поэтому даже для больших входных данных вы получаете точное целое число, а не округлённое приближение. В панели результата также показано, сколько цифр содержит ответ, и приведено полное разложение в виде произведения.
Разбор формулы
Для шага \(k\) правило выглядит так:
$$n!^{(k)} = n \times (n - k) \times (n - 2k) \times \cdots$$Иначе говоря, это произведение всех натуральных чисел, не превосходящих \(n\), которые дают тот же остаток при делении на \(k\), что и само \(n\). Алгоритм прост: начните с 1, а затем умножайте на множители \(n, n-k, n-2k, \ldots\) пока множитель не меньше 1.
Пример с решением
Двойной факториал (\(k = 2\)) числа 10:
$$10!! = 10 \times 8 \times 6 \times 4 \times 2 = 3\,840$$Обратите внимание: это не то же самое, что \((10!)!\), значение которого было бы астрономически больше. Двойной факториал — это одно произведение с шагом 2.
Частые вопросы
Равно ли \(n!!\) значению \((n!)!\)? Нет. Двойной факториал — это одно произведение с шагом 2; это не факториал, применённый дважды. То же предостережение справедливо и для всех остальных мультифакториалов.
Чему равно \(0!\)? По соглашению о пустом произведении любой мультифакториал нуля равен 1 — точно так же, как \(0! = 1\).
Почему ответ такой длинный? Факториалы и родственные им функции растут быстрее экспоненты, поэтому даже сравнительно небольшие входные данные могут давать числа с сотнями или тысячами цифр. Этот инструмент сохраняет точность до последней цифры.