階乗と組み合わせ
階乗と組み合わせの公式を理解します。n!を乗算の連鎖として表現し、順列と組み合わせを計算します。
Number Theory
詳細な説明
階乗計算
数nの階乗(n!)は1からnまでのすべての正の整数の積です。評価ツールには組み込みの階乗関数はありませんが、乗算の連鎖として表現できます。
階乗の計算
5! = 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 120
7! = 7 * 6 * 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 5040
10! = 10*9*8*7*6*5*4*3*2*1 = 3628800
順列
n個のアイテムからr個を並べる方法の数:
P(n,r) = n! / (n-r)!
例:5個からの3個の並べ方は?
5 * 4 * 3 = 60
組み合わせ
n個からr個を選ぶ方法の数(順序は関係ない):
C(n,r) = n! / (r! * (n-r)!)
例:10個から3個を選ぶ:
(10*9*8) / (3*2*1) = 720/6 = 120
スターリングの近似
大きなnの場合:
n! ≈ sqrt(2*pi*n) * (n/e)^n
n=10の例:
sqrt(2*pi*10) * (10/e)^10 = 3598695.6
(実際の10! = 3628800、近似は1%以内)
ユースケース
統計学の学生が組み合わせの公式を使って可能な委員会やカードの手の数を計算する場合に使用します。