← Înapoi la blog
Ghiduri și resurseProfesorBun.ro

De ce 0! este 1? De la factoriali la combinări

0! este definit ca 1. Vezi de ce această alegere păstrează relația dintre factoriali și cum apare în combinările în care alegi zero sau toate obiectele.

Răspuns pe scurt

0! este 1 prin definiție. Valoarea păstrează relația n! = n · (n − 1)! pentru n întreg, n ≥ 1, și se potrivește cu faptul că există o singură selecție de zero obiecte: mulțimea vidă.

0! este 1 prin definiție. Alegerea păstrează relația n! = n · (n − 1)! pentru orice întreg n ≥ 1 și se potrivește cu numărarea selecțiilor: există un singur fel de a alege zero obiecte, lăsându-le pe toate deoparte.

Dacă înveți factoriali și combinări la liceu, uită-te întâi la ce numeri. Numărul obiectelor alese și numărul selecțiilor posibile pot avea valori diferite.

Trei cartonașe, inclusiv alegerea de a nu lua niciunul

Pe masă sunt cartonașele distincte A, B și C. Alegi câteva, fără să conteze ordinea. Toate selecțiile încap în acest tabel:

Câte cartonașe alegiSelecțiileCâte selecții există
0mulțimea vidă, ∅1
1{A}, {B}, {C}3
2{A, B}, {A, C}, {B, C}3
3{A, B, C}1

Pe primul rând, selecția nu conține cartonașe. Ea există însă ca rezultat posibil: mulțimea vidă. Nu ai trei variante de a nu lua nimic, câte una pentru fiecare cartonaș. Ai o singură selecție goală.

La ultimul rând, iei toate cele trei cartonașe. Și aici există o singură selecție, {A, B, C}. Faptul că le-ai putea lua într-o altă ordine nu schimbă ce ai ales.

Factorialul se oprește la 1

Pentru un întreg pozitiv n, n! este produsul numerelor întregi de la 1 la n. De exemplu, 3! = 3 · 2 · 1 = 6. Dacă mai înmulțești cu 0, ai schimbat expresia și nu mai calculezi 3!.

Cazul n = 0 se definește separat: 0! = 1. Așa apare și în OpenStax, la notația factorialului. Poți vedea de ce această valoare se potrivește urmărind legătura dintre factoriali:

3! = 3 · 2! și 2! = 2 · 1!. Dacă vrem să păstrăm relația n! = n · (n − 1)! și la n = 1, avem nevoie de:

1! = 1 · 0!, adică 1 = 1 · 0!.

Valoarea cerută este 0! = 1. Am explicat astfel alegerea definiției, fără să introducem un factor zero în produs.

Cum citești 0! din numitorul unei combinări?

C(n,k) numără selecțiile de k obiecte din n obiecte distincte, fără să țină cont de ordine. Pentru n și k întregi cu 0 ≤ k ≤ n, formula este:

C(n,k) = n! / [k! · (n − k)!].

Formula și interpretarea selecției vide sunt prezentate în OpenStax, la combinări și submulțimi. Aplic-o acum primului și ultimului rând din tabel:

  • C(3,0) = 3! / (0! · 3!) = 6 / (1 · 6) = 1;
  • C(3,3) = 3! / (3! · 0!) = 6 / (6 · 1) = 1.

0! din numitor are valoarea 1. Nu împarți la zero. Ambele calcule confirmă selecțiile pe care le-ai numărat deja, fără formulă.

Două calcule de făcut pe hârtie

Încearcă 4! / 3! și C(6,6). La primul, scrie 4! = 4 · 3! înainte să simplifici. La al doilea, explică întâi ce alegi, apoi înlocuiește în formulă.

Obții 4 și 1: 4! / 3! = 4, iar 6! / (6! · 0!) = 1. La următoarea verificare fără caiet, încearcă C(6,0) și explică de ce dă tot 1.

Pentru o problemă cu extrageri de obiecte fără revenire, verifică separat dacă se urmărește ordinea. Tabelul de aici numără {A, B} o singură dată; extragerile „A, apoi B” și „B, apoi A” sunt două rezultate ordonate.

Surse consultate

  1. 1.openstax.org
  2. 2.openstax.org

Întrebări frecvente

Răspunsuri rapide despre subiect

0! înseamnă 0 × 1?

Nu. Produsul 0 × 1 este 0. Notația 0! înseamnă factorialul lui zero, definit ca 1.

0! și 1! au aceeași valoare?

Da, ambele sunt 1. Aceeași valoare apare pentru două numere diferite la care aplici factorialul.

Dacă în numitor apare (n − n)!, împart la zero?

Nu. (n − n)! este 0!, adică 1. De exemplu, C(n,n) = n! / (n! · 0!) = 1 pentru orice întreg n ≥ 0.

Pot calcula și (−1)!?

Nu cu definiția elementară din acest ghid, care se aplică întregilor nenegativi. Relația n! = n · (n − 1)! se folosește aici pentru n ≥ 1; nu o aplica la n = 0.

Mai citește

Alte articole din aceeași categorie