题目
求20!的标准素因数分解式.
求的标准素因数分解式.
题目解答
答案
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解析
关键思路:求阶乘的标准素因数分解,需确定每个素数在阶乘中的指数。
核心方法:使用Legendre公式,对每个不超过20的素数,计算其在1到20中出现的次数总和。
破题关键:
- 列出所有不超过20的素数:2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19。
- 逐个计算每个素数的指数:通过不断除以素数的幂次并累加商,直到商为0。
素数2的指数计算
- $20 \div 2 = 10$
- $20 \div 4 = 5$
- $20 \div 8 = 2$
- $20 \div 16 = 1$
- 后续幂次超过20,停止。
总和:$10 + 5 + 2 + 1 = 18$,即$2^{18}$。
素数3的指数计算
- $20 \div 3 = 6$
- $20 \div 9 = 2$
- 后续幂次超过20,停止。
总和:$6 + 2 = 8$,即$3^{8}$。
素数5的指数计算
- $20 \div 5 = 4$
- 后续幂次超过20,停止。
总和:$4$,即$5^{4}$。
素数7的指数计算
- $20 \div 7 = 2$
- 后续幂次超过20,停止。
总和:$2$,即$7^{2}$。
素数11、13、17、19的指数计算
- 这些素数的平方均超过20,因此每个素数在20!中仅出现1次。
结果:$11^{1},\ 13^{1},\ 17^{1},\ 19^{1}$。