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数学公式

数学公式: 多重阶乘计算器
Show calculation steps (1)
  1. Double factorial

    Double factorial: 多重阶乘计算器

    The k=2 case: multiply every second integer down to 2 (n even) or 1 (n odd).

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结果

结果
3840
4 digit(s)
展开式 10!! = 10 × 8 × 6 × 4 × 2 = 3840

什么是多重阶乘?

多重阶乘是对普通阶乘的推广,区别在于连乘各因子之间的"递减步长"不同。用 \(k\) 个感叹号表示时,非负整数 \(n\) 的 \(k\) 重阶乘就是从 \(n\) 开始,依次乘以每次减少 \(k\) 的各项,只要该项不小于 1 就继续相乘。一个感叹号即我们熟悉的阶乘 \(n!\);两个感叹号是双阶乘 \(n!!\);三、四、五个感叹号则分别对应三重、四重和五重阶乘。

以下降阶梯形式比较阶乘、双阶乘和三阶乘的展开
每种多重阶乘的递减量 \(k\) 不同:\(n!\) 减 1,\(n!!\) 减 2,\(n!!!\) 减 3。

如何使用本计算器

在"计算类型"下拉框中选择你需要的多重阶乘(也就是设定 1 到 5 之间的步长 \(k\)),输入一个大于或等于零的整数 \(n\),即可读取精确结果。由于这类数值增长得极快,本计算器采用任意精度(大整数 BigInteger)运算,因此即便输入较大,返回的也是精确整数,而非四舍五入后的近似值。结果面板还会显示答案共有多少位数字,以及完整的连乘展开式。

公式详解

当步长为 \(k\) 时,计算规则为 $$n!^{(k)} = n \times (n - k) \times (n - 2k) \times \cdots$$ 换句话说,它等于所有不超过 \(n\)、且模 \(k\) 与 \(n\) 同余的正整数的乘积: $$n!^{(k)} = \prod_{i \ge 0,\; n - ik \ge 1} (n - ik)$$ 算法很简单:从 1 开始,依次乘以 \(\text{term} = n, n-k, n-2k, \ldots\),只要 term 不小于 1 就一直乘下去。

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用按步长 k 递减的连乘项链条说明一般多重阶乘公式
第 \(k\) 个多重阶乘把按 \(k\) 递减的各项相乘,直到达到 1 或 \(k\)。

实例演示

以 10 的双阶乘(\(k = 2\))为例: $$10!! = 10 \times 8 \times 6 \times 4 \times 2 = 3{,}840$$ 请注意,这与 \((10!)!\) 完全不同,后者会大到天文数字。双阶乘只是一个步长为 2 的单一连乘积: $$n!! = n \times (n - 2) \times (n - 4) \times \cdots$$

常见问题

\(n!!\) 等于 \((n!)!\) 吗?不等于。双阶乘是步长为 2 的单一连乘积,并不是把阶乘运算做两次。所有多重阶乘都要注意这个区别。

\(0!\) 等于多少?根据空积约定,任何多重阶乘作用于 0 都等于 1,正如 \(0! = 1\)。

为什么答案这么长?阶乘及其各类变体的增长速度比指数还快,因此即便输入不大,结果也可能多达数百甚至数千位。本工具会保留每一位数字,确保完全精确。

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