階乘指一種從1開始的連續的自然數的乘積,比如:5的階乘就是:1×2×3×4×5,記作:5!。一般地,正整數n的階乘是:1×2×3×4×……×(n-1) ×n,記作:n!。
2000的階乘是一個長度為5736位的巨大數,一般的計算器無力計算,會産生“溢出錯誤”。即便可以計算的,也隻能得到用科學記數法表示的近似數:
3.3162750924506332411753933805763e 5735
想數出末尾連續的0的個數,是不可能的。
(二)我們可以用邏輯推理的辦法解決這個問題。
慣常人們會先計數10、200、1000、……這樣末尾有0的因數的個數,然後統計個位是5的因數,努力計算。初始,我也是這樣做的。通常會得出錯誤的結論或陷入困局,不得不另辟蹊徑。
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(三)探求積的末尾産生0的數學本質,是重要的思考方法。
不管是乘法口訣中的二五一十、四五二十、五六三十、五八四十,其數學實質都是“二五一十”,也即:0的産生是由質因子2和質因子5共同決定的。
(四)計算2000的階乘中質因子5的個數。
(1)
5
5×5=25
5×5×5=125
5×5×5×5=625
(2)
2000÷625=3.2(個)
2000÷125=16(個)
2000÷25=80(個)
2000÷5=400(個)
(3)
2000以内625的倍數共有3個,質因子5有:
3×4=12(個)
2000以内125的倍數共有16個,包括625的倍數,質因子5有:
(16-3)×3=13×3=39(個)
2000以内25的倍數共有80個,包括125、625的倍數,質因子5有:
(80-13-3)×2=64×2=128(個)
2000以内5的倍數共有400個,包括25、125、625的倍數,質因子5有:
(400-64-13-3)×2=320×1=320(個)
(4)
質因子5共有:12 39 128 320=499(個)
(五)同理可得:2000的階乘中質因子2的個數為1994個。如圖:
演算草紙
最終2000的階乘的末尾的0的個數為:
min{質因子2的個數,質因子5的個數}=min{1994,499}=499(個)
(六)以上方法可以一般性地解決該類問題,發文以記。
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