階冪
定義
一般地說,對於正整數 n,
從上述公式中,可以推導出遞歸關係:
- 。
遞迴關係在階冪函數中任意正整數 n 皆成立,例如:
非正整數的擴展
階冪原始的定義只在正整數上。不同於階乘,階冪的定義域從正整數推廣到實數和複數的過程中,遇到了困難。
與疊代冪次相似,由於冪塔高度為 0 的數值並沒有一個廣為接受的良好定義, 並未定義。階冪亦不像階乘般,存在如伽瑪函數一樣的函數,作為其對實數以至複數的擴展。
變化
多重階冪
雙階冪能進一步推廣為多重階冪(multiple expofactorial)。 被称为 n 的 m 重階冪,定义为
- 。
例如, 。
超級階冪
類比於由尼爾·斯洛恩和西蒙·普勞夫定義的超級階乘,我們能定義超級階冪(superexpofactorial)為首 n 個階冪的疊冪,記作。
例如,
前幾個超級階冪為
- 1 , 2 , 81, ...
- 第四个超級階冪值約為。
過級階冪
過級階冪(hyperexpofactorial)寫作 ,其定義為
- ,
其中 表示疊代冪次。
例如,
前幾項的過級階冪為
- 1 , 4 , 3381391913522726342930221472392241170198527451848561, ...
- 第四个過級階冪值約為。
階冪的和及積
首 n 個階冪的和為
- 。
首 n 個階冪的積為
- 。
以上兩個數值的增長率,要比階冪本身還要快。
首 n 個階冪倒數的和為
- 。
參考文獻
- Clifford A. Pickover (1995), Keys to Infinity, Wiley.
- Jonathan Sondow, "Exponential Factorial (页面存档备份,存于)" From Mathworld, a Wolfram Web resource
- Sloane, N. J. A., Sequences A049384 and A080219, The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences.
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