Aðfeldi

Úr Wikipediu, frjálsa alfræðiritinu
Stökkva á: flakk, leita

Aðfeldi (einnig er kölluð hrópmerking) er aðgerð, framkvæmd á náttúrulegum tölum og núlli, táknuð með n!. Merking táknsins n! er sú, að reiknað er margfeldi allra náttúrlegra talna frá einum til tölunnar n. Þannig fæst 1! = 1; 2! = 1\cdot2 = 2; 3! = 1\cdot2\cdot3 = 6; 4! = 1\cdot2\cdot3\cdot4 = 24 og svo framvegis. n! er lesið „n hrópmerkt“ eða „aðfeldið af n“. Auk þess er skilgreint að 0! = 1.

Þetta hefur hagnýtt gildi til dæmis þegar athugað er á hve marga vegu er hægt að raða n mismunandi hlutum upp. Dæmi: Hve mörg mismunandi fjögurra stafa „orð“ er hægt að mynda úr bókstöfunum a, b, c og d? Þar sem stafirnir eru 4, þá er þetta hægt á 4! mismunandi vegu, það er að segja að 24 mismunandi 4 stafa orð eru til sem innihalda eingöngu þessa stafi.

Einnig í verkefnum eins og þessu: Á hve marga mismunandi vegu er hægt að velja þrjá menn úr tíu manna hópi? Svarið við þessu er \frac{n!}{k!(n-k)!}, þar sem n táknar heildarfjöldann (10) og k táknar þann fjölda, sem valinn er úr heildinni (3). Þá fæst að hægt er að velja 3 úr 10 á C = \frac{3628800}{6\times5040} = 120 mismunandi vegu.

Þegar við kaupum lottó er gott að vita á hve marga vegu er hægt að velja 5 tölur úr 38 talna hópi. Svarið við því er \frac{38!}{5!(38-5)!}, sem gefur töluna 501.942. Þess vegna eru vinningslíkur (5 réttir) á hverja röð í lottó einungis 1:501.942 eða nokkurn veginn 0,0002%.

Hér í upphafi kom fram að hrópmerking væri skilgreind fyrir n=0. En aðgerðarlýsingin nær ekki yfir það tilvik, því ekki er unnt að hugsa sér margföldun allra heilla talna frá 1 og upp í 0. Hins vegar er skilgreint að 0! = 1, og kemur það mörgum á óvart. En það er rökstutt þannig:

n! = 1 \times 2 \times 3 \times 4 \times ... \times \left(n-1\right) \times n = \left(n-1\right)! \times n fyrir öll heil n frá 1 til óendanlegt.

Deilum í gegnum jöfnuna með n og fáum \frac{n!}{n} = \left(n-1\right)! sem gildir fyrir öll n frá 1 til óendanlegt

Setjum nú n = 1 og fáum þá \frac{1!}{1} = 0! eða augljóslega 0! = 1.

Gammafallið er útvíkkun aðfeldis á tvinntalnasléttuna.