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Fórmula de Legendre: expoente de um primo em n!

O primo 5 aparece 24 vezes no fatorial de 100: 100 dividido por 5 dá 20, 20 dividido por 5 dá 4, e 20 mais 4 somam 24. Digite qualquer n e um primo p para obter esse expoente com poucas divisões. Grátis no seu navegador.

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Se você digitar
N
100
Potência (W)
5
Você obtém
Expoente
24

Esta calculadora da fórmula de Legendre retorna o expoente exato de um primo p escolhido no fatorial de n. Em vez de construir o enorme inteiro n!, ela divide n repetidamente por p e soma os quocientes inteiros. Ela ajuda em questões de divisibilidade, zeros finais, coeficientes binomiais, aulas de teoria dos números e competições de programação. Cada entrada é validada como inteiro limitado, e a primalidade de p é verificada separadamente antes do cálculo; assim, uma base composta produz um erro claro, e não uma resposta enganosa.

O que a fórmula de Legendre mede

A fórmula de Legendre conta quantas cópias de um primo p aparecem no produto 1 × 2 × 3 × … × n. Cada múltiplo de p fornece pelo menos uma cópia, cada múltiplo de p² fornece outra e cada múltiplo de p³ acrescenta mais uma. Portanto, o expoente é floor(n/p) + floor(n/p²) + floor(n/p³) + termos seguintes, encerrando quando o quociente chega a zero.

A calculadora retorna esse expoente diretamente, sem expandir o fatorial. Essa diferença é importante porque os fatoriais crescem rapidamente, enquanto o número de divisões aumenta apenas de forma logarítmica. A resposta repete n e p ao lado do expoente para deixar resultados armazenados sem ambiguidade.

Como as entradas são validadas e calculadas

Envie dois campos obrigatórios: n, um inteiro não negativo, e p, um inteiro primo de pelo menos 2. Por conveniência, o núcleo aceita textos numéricos formados somente por algarismos decimais, mas rejeita frações, valores negativos, textos vazios, infinitos e números acima do limite publicado. O serviço também confirma que p é realmente primo.

Depois da validação, a implementação começa com quotient = n, substitui o quociente por floor(quotient/p), soma o novo valor ao expoente e repete até chegar a zero. Essa forma baseada em quocientes equivale matematicamente ao uso de potências sucessivas de p, mas evita multiplicações que poderiam estourar o limite numérico.

Como usar o expoente em problemas maiores

O expoente retornado é um componente compacto para vários fluxos de teoria dos números. Para encontrar o expoente de p em um coeficiente binomial C(n, k), calcule o expoente em n! e subtraia os expoentes em k!

e (n-k)!. Para verificar se p^a divide n!, compare a com a resposta: a divisibilidade ocorre exatamente quando a não é maior que o expoente retornado. Os zeros finais são outra aplicação conhecida. Na base dez, eles surgem de pares de 2 e 5; como fatoriais contêm mais fatores 2 do que 5, o expoente de 5 em n!

fornece a quantidade de zeros decimais finais. O mesmo raciocínio atende bases de potência prima. Esta capacidade responde intencionalmente a uma consulta precisa sobre um primo, em vez de retornar toda a fatoração de n!, mantendo a resposta pequena quando você já conhece o primo desejado.

Ela serve para aulas, correção automática, competições e validações de backend. Para vários primos, faça uma chamada para cada um.

Verificar a maior potência prima que divide um fatorial

Encontre o maior expoente a para o qual p^a divide n! sem calcular o próprio fatorial.

Avaliar valorações binomiais

Combine três expoentes fatoriais para calcular exatamente o expoente de p em um coeficiente binomial.

O que o expoente significa?

É o maior inteiro a para o qual p^a divide n! sem deixar resto.

Por que p precisa ser primo?

Esta forma da fórmula de Legendre calcula a valoração de um único primo. Valores compostos são rejeitados para evitar classificar incorretamente outro cálculo.

A calculadora constrói o fatorial de n?

Não. Ela soma quocientes inteiros sucessivos de n por potências de p e evita o enorme valor do fatorial.

O que acontece quando p é maior que n?

O resultado é zero, pois nenhum fator de 1 até n é divisível por p.

Quantos zeros finais tem o fatorial de 100?

Tem 24. Cada zero final precisa de um 2 e de um 5, e os fatoriais têm mais fatores 2 do que 5, então a contagem é o expoente de 5, que a fórmula de Legendre dá como 24 para 100.

Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/numth/legendre-formula

Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/numth/legendre-formula \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"n":100,"p":5}'
{
  "n": 100,
  "p": 5
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "numth.legendre_formula",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.

por chamadaUS$ 0,002

Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.

max_n1000000000
max_p1000000000
HTTPCódigoO que significa
401unauthorizedToken ausente ou inválido. Confira o header Authorization.
402insufficient_balanceSaldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo.
404unknown_typeEsse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo.
429rate_limitedMuitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo.

O resultado é a valoração p-ádica de n!, normalmente escrita como v_p(n!).

O que a fórmula de Legendre mede

Para n = 100 e p = 5, os termos são 20, 4 e 0; logo, o expoente é 24. Isso significa que 5²⁴ divide 100!, mas 5²⁵ não divide. A definição inclui n = 0 e n = 1: ambos os fatoriais valem 1, então o expoente de qualquer primo é zero.

Como as entradas são validadas e calculadas

Por exemplo, p = 7 funciona, enquanto p = 9 retorna invalid_input, pois a fórmula para um único primo não deve ser apresentada como valoração de uma base composta. O algoritmo é determinístico, não usa rede nem aleatoriedade e produz o mesmo inteiro no navegador e na API. Uma solicitação de API bem-sucedida custa US$ 0,002; entradas inválidas retornam erros claros.

Calcular zeros finais de um fatorial

Use p = 5 para obter os zeros decimais finais de n! ou aplique o resultado a outras bases de potência prima.

Quanto custa um cálculo pela API?

Cada solicitação de API bem-sucedida custa US$ 0,002. A calculadora do navegador usa o mesmo núcleo determinístico.

Ver a documentação completa do KIT →