階乗(非負整数 n の階乗 factorial)Ⅵ 階乗に…

 

素数階乗

詳細は「素数階乗」を参照

素数階乗 (Primorialn は最初の n-個の素数の総乗

{\displaystyle n\#=\prod _{i=1}^{n}p_{i}}

である[17]オンライン整数列大辞典の数列 A002110

これは、素数が無限に存在するという命題の証明に用いられることがある。

superfactorial (1)

詳細は「超階乗」を参照

Clifford Pickover 版の超階乗superfactorial)は、階乗を入れ子に拡張したものである。ドル記号$を用いて書かれる。

{\displaystyle n\$={}^{n!}n!=\underbrace {n!^{n!^{\scriptstyle n!^{{\textstyle \,\cdot }^{{\textstyle \,\cdot }^{{\textstyle \,\cdot \,}^{\scriptstyle n!}}}}}}} _{n!}}

nが3以上になると、非常に大きい値になる。

これとは異なる種類の超階乗 (superfactorial) の定義がある(次節参照)。

superfactorial (2)

ニール・スローンサイモン・プラウフは、スーパー階乗superfactorial)をThe Encyclopedia of Integer Sequences (N.J.A. Sloane 1995) の中で定義した。例として、4のスーパー階乗は次のようになる。

{\displaystyle \mathrm {sf} (4)=1!\times 2!\times 3!\times 4!=288.\,}

一般的にスーパー階乗は下の式で定義される。

{\displaystyle \mathrm {sf} (n)=\prod _{k=1}^{n}k!=\prod _{k=1}^{n}k^{n-k+1}=1^{n}\cdot 2^{n-1}\cdot 3^{n-2}\cdot 4^{n-3}\cdots (n-1)^{2}\cdot n^{1}.}

次のような定義もある。

{\displaystyle \mathrm {sf} (n)=\prod _{0\leq i<j\leq n}(j-i)}

最初のいくつかの値は、次のようになる[18]

1, 1, 2, 12, 288, 34560, 24883200, 125411328000, ……

スーパー階乗は、複素数値にも拡張できる。その結果はバーンズのG関数と呼ばれる。定義は次のようになる。

{\displaystyle G(z+1)=(2\pi )^{z/2}{\text{exp}}\left(-{\frac {z+z^{2}(1+\gamma )}{2}}\right)\,\prod _{k=1}^{\infty }\left\{\left(1+{\frac {z}{k}}\right)^{k}{\text{exp}}\left({\frac {z^{2}}{2k}}-z\right)\right\}}

自然数に対しては、以下が成り立っている。

{\displaystyle G(n+2)=\mathrm {sf} (n)={\begin{cases}0&{\text{if }}n=-1,-2,\dots \\\prod _{i=0}^{n}i!&{\text{if }}n=0,1,2,\dots \end{cases}}}