Faktorielle Funktion
von Wolfgang Schreiner - Friday, 24 November 2006, 20:39
  Liebe Studierende,

in Beantwortung der heute gestellten Frage: die Faktoriellenfunktion n! wächst
stärker als als die Exponentialfunktion c^n, für jedes c, d.h. c^n = O(n!).

Am leichtesten sieht man dies, wenn man für n>c den Quotienten

n!/c^n = (1*2*...*(c-1)*c*(c+1)*...*n)/(c*c*...*c*c*c*...*c) =
= (1/c)*(2/c)*....*((c-1)/c)*(c/c)*((c+1)/c)*....*(n/c)
= (c!/c^c)*((c+1)/c)*....*(n/c)

betrachtet. Der erste Faktor c!/c^c ist eine Konstante kleiner als 1,
während im restlichen Produkt alle Faktoren größer 1 sind und nach
oben unbeschränkt immer weiter wachsen. Das restliche Produkt wird
also beliebig groß, insbesondere ab einem gewissen n größer als c^c/c!.
Der Quotient n!/c>n ist damit für genügend großes n größer als 1, d.h.
die Faktoriellenfunktion wächst stärker als c^n.

Für den Spezialfall 2^n ist durch Induktion leicht beweisbar, dass ab
eingem gewissen Startwert 2^n <= n! ist (Übung!).

Beste Grüße, WS