द्विआयामी यूक्लिडियन समष्टि



द्वि-आयामी यूक्लिडियन स्थान या बस द्वि-आयामी स्थान (जिसे 2D स्थान, 2-स्थान, या द्वि-आयामी स्थान के रूप में भी जाना जाता है) एक ज्यामितीय सेटिंग है जिसमें एक तत्व की स्थिति निर्धारित करने के लिए दो मानों ( पैरामीटर कहा जाता है) की आवश्यकता होती है ( यानी, बिंदु ) विमान पर । सेट $$\mathbb{R}^2$$ उपयुक्त संरचना के साथ वास्तविक संख्याओं के जोड़े ( वास्तविक समन्वय स्थान ) अक्सर यूक्लिडियन विमान, द्वि-आयामी यूक्लिडियन स्थान के विहित उदाहरण के रूप में कार्य करते हैं; अवधारणा के सामान्यीकरण के लिए, आयाम देखें। द्वि-आयामी अंतरिक्ष को एक विमान पर भौतिक ब्रह्मांड के प्रक्षेपण के रूप में देखा जा सकता है। आमतौर पर, इसे यूक्लिडियन स्पेस के रूप में माना जाता है और दोनों आयामों को लंबाई और चौड़ाई कहा जाता है।

इतिहास
यूक्लिड के तत्वों की पुस्तक I से IV और VI में द्वि-आयामी ज्यामिति, आकृतियों की समानता, पाइथागोरस प्रमेय (प्रस्ताव 47), कोणों और क्षेत्रों की समानता, समांतरता, त्रिभुज में कोणों का योग, और तीन मामले जिनमें त्रिकोण "बराबर" हैं (एक ही क्षेत्र है), कई अन्य विषयों में भी  बराबर है।

बाद में, विमान को एक तथाकथित कार्टेशियन समन्वय प्रणाली में वर्णित किया गया था, एक समन्वय प्रणाली जो प्रत्येक बिंदु को एक विमान में एक जोड़ी संख्यात्मक निर्देशांक द्वारा विशिष्ट रूप से निर्दिष्ट करती है, जो कि बिंदु से दो निश्चित लंबवत निर्देशित लाइनों तक हस्ताक्षरित दूरी है, जिसे मापा जाता है। लंबाई की एक ही इकाई। प्रत्येक संदर्भ लाइन को एक समन्वय अक्ष या सिस्टम का सिर्फ अक्ष कहा जाता है, और जिस बिंदु से वे मिलते हैं वह इसकी उत्पत्ति है, आमतौर पर आदेशित जोड़ी (0, & nbsp; 0) पर। निर्देशांक को दो अक्षों पर बिंदु के लंबवत अनुमानों की स्थिति के रूप में भी परिभाषित किया जा सकता है, जो मूल से हस्ताक्षरित दूरी के रूप में व्यक्त किया गया है।

इस प्रणाली का विचार 1637 में डेसकार्टेस द्वारा और स्वतंत्र रूप से पियरे डी फर्मेट द्वारा लेखन में विकसित किया गया था, हालांकि फर्माट ने भी तीन आयामों में काम किया, और खोज को प्रकाशित नहीं किया। दोनों लेखकों ने अपने उपचार में एक ही अक्ष का उपयोग किया और इस अक्ष के संदर्भ में एक चर लंबाई मापी गई है।कुल्हाड़ियों की एक जोड़ी का उपयोग करने की अवधारणा को बाद में पेश किया गया था, जब डेसकार्टेस के ला गोमेट्री को 1649 में फ्रैंस वैन शूटेन और उनके छात्रों द्वारा लैटिन में अनुवादित किया गया था।इन टिप्पणीकारों ने डेसकार्टेस के काम में निहित विचारों को स्पष्ट करने की कोशिश करते हुए कई अवधारणाओं को पेश किया। बाद में, विमान को एक क्षेत्र के रूप में माना जाता था, जहां किसी भी दो बिंदु को गुणा किया जा सकता था और, 0 को छोड़कर, विभाजित किया गया।इसे जटिल विमान के रूप में जाना जाता था।जटिल विमान को कभी -कभी आर्गंड प्लेन कहा जाता है क्योंकि इसका उपयोग आर्गंड आरेखों में किया जाता है।इनका नाम जीन-रॉबर्ट अर्गंड (1768-1822) के नाम पर रखा गया है, हालांकि उन्हें पहली बार डेनिश-नॉरवेगियन लैंड सर्वेयर और मैथेमेटियन कैस्पर वेसल (1745-1818) द्वारा वर्णित किया गया था। Argand आरेख का उपयोग अक्सर जटिल विमान में एक फ़ंक्शन के ध्रुवों और शून्य की स्थिति को प्लॉट करने के लिए किया जाता है।

समन्वय प्रणाली
गणित में, विश्लेषणात्मक ज्यामिति (जिसे कार्टेशियन ज्यामिति भी कहा जाता है) दो निर्देशांक के माध्यम से दो-आयामी स्थान में हर बिंदु का वर्णन करता है।दो लंबवत समन्वय कुल्हाड़ियों को दिया जाता है जो मूल में एक दूसरे को पार करते हैं।वे आमतौर पर x और y लेबल किए जाते हैं।इन कुल्हाड़ियों के सापेक्ष, दो-आयामी स्थान में किसी भी बिंदु की स्थिति वास्तविक संख्याओं की एक आदेशित जोड़ी द्वारा दी जाती है, प्रत्येक संख्या दी गई अक्ष के साथ मापी गई उत्पत्ति से उस बिंदु की दूरी देता है, जो उस की दूरी के बराबर हैअन्य अक्ष से बिंदु।

एक अन्य व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली समन्वय प्रणाली ध्रुवीय समन्वय प्रणाली है, जो एक सही संदर्भ किरण के सापेक्ष मूल और इसके कोण से इसकी दूरी के संदर्भ में एक बिंदु को निर्दिष्ट करती है।

पॉलीटोप्स
दो आयामों में, असीम रूप से कई पॉलीटोप हैं: बहुभुज।पहले कुछ नियमित रूप से दिखाए गए हैं:

उत्तल
Schläfli प्रतीक {p} एक नियमित P-gon का प्रतिनिधित्व करता है।

पतित (गोलाकार)
नियमित मोनोगॉन (या हेनगन) {1} और नियमित डिगॉन {2} को नियमित रूप से बहुभुज माना जा सकता है और 2-स्पेयर, 2-टोरस, या दाएं गोलाकार सिलेंडर जैसे गैर-यूक्लिडियन रिक्त स्थान में nondegenerately मौजूद है।

नॉन-कॉनवेक्स
दो आयामों में असीम रूप से कई गैर-उत्तल नियमित पॉलीटोप मौजूद हैं, जिनके श्लैफली प्रतीकों में तर्कसंगत संख्या {n/m} से मिलकर बनता है।उन्हें स्टार बहुभुज कहा जाता है और उत्तल नियमित बहुभुज के समान वर्टेक्स व्यवस्था साझा करते हैं।

सामान्य तौर पर, किसी भी प्राकृतिक संख्या n के लिए, सभी m के लिए schläfli प्रतीकों {n/m} के साथ n-pointed गैर-उत्तल नियमित बहुभुज सितारे होते हैं जैसे कि m <n/2 (सख्ती से {n/m} = {n//n/(n - m)}) और m और n coprime हैं।

सर्कल
2 आयामों में हाइपरफायर एक सर्कल है, जिसे कभी-कभी 1-स्पेयर कहा जाता है (s1) क्योंकि यह एक आयामी कई गुना है।एक यूक्लिडियन विमान में, इसकी लंबाई 2 & pi; r है और इसके इंटीरियर का क्षेत्र है
 * $$A = \pi r^{2}$$

कहाँ पे $$r$$ त्रिज्या है।

अन्य आकार
दो आयामों में अन्य घुमावदार आकृतियों का एक अनंतता है, विशेष रूप से शंकु वर्गों सहित: दीर्घवृत्त, परबोला और हाइपरबोला।

रैखिक बीजगणित में
दो-आयामी स्थान देखने का एक और गणितीय तरीका रैखिक बीजगणित में पाया जाता है, जहां स्वतंत्रता का विचार महत्वपूर्ण है।विमान में दो आयाम हैं क्योंकि एक आयत की लंबाई इसकी चौड़ाई से स्वतंत्र है।रैखिक बीजगणित की तकनीकी भाषा में, विमान दो-आयामी है क्योंकि विमान में प्रत्येक बिंदु को दो स्वतंत्र वैक्टर के रैखिक संयोजन द्वारा वर्णित किया जा सकता है।

डॉट उत्पाद, कोण, और लंबाई
दो वैक्टर का डॉट उत्पाद A = [A1, A2] तथा B = [B1, B2] की तरह परिभाषित किया गया है:
 * $$\mathbf{A}\cdot \mathbf{B} = A_1B_1 + A_2B_2$$

एक वेक्टर को एक तीर के रूप में चित्रित किया जा सकता है।इसकी परिमाण इसकी लंबाई है, और इसकी दिशा तीर बिंदुओं की दिशा है।एक वेक्टर ए की परिमाण को निरूपित किया जाता है $$\|\mathbf{A}\|$$।इस दृष्टिकोण में, दो यूक्लिडियन वैक्टर ए और बी के डॉट उत्पाद द्वारा परिभाषित किया गया है
 * $$\mathbf A\cdot\mathbf B = \|\mathbf A\|\,\|\mathbf B\|\cos\theta,$$

जहां θ ए और बी के बीच का कोण है

एक वेक्टर ए का डॉट उत्पाद अपने आप में है
 * $$\mathbf A\cdot\mathbf A = \|\mathbf A\|^2,$$

जो देता है
 * $$ \|\mathbf A\| = \sqrt{\mathbf A\cdot\mathbf A},$$

वेक्टर की यूक्लिडियन लंबाई के लिए सूत्र।

ग्रेडिएंट
एक आयताकार समन्वय प्रणाली में, ढाल द्वारा दिया जाता है


 * $$\nabla f = \frac{\partial f}{\partial x} \mathbf{i} +

\frac{\partial f}{\partial y} \mathbf{j}$$

लाइन इंटीग्रल और डबल इंटीग्रल्स
कुछ स्केलर फील्ड के लिए f: u ⊆ 'r'2 → 'r', एक टुकड़े -टुकड़े चिकनी वक्र c ⊂ u के साथ अभिन्न रेखा के रूप में परिभाषित किया गया है
 * $$\int\limits_C f\, ds = \int_a^b f(\mathbf{r}(t)) |\mathbf{r}'(t)|\, dt.$$

जहां r: [a, b] →  C  वक्र  c  का एक मनमाना द्विध्रुवीय पैरामीराइजेशन है, जैसे कि r ( a ) और r ( b ) के समापन बिंदु देते हैं सी  और $$a < b$$।

एक वेक्टर फ़ील्ड f के लिए:  u  'r2 → 'r'2, एक टुकड़ा चिकनी वक्र c ⊂ u के साथ अभिन्न रेखा, 'r' की दिशा में, के रूप में परिभाषित किया गया है


 * $$\int\limits_C \mathbf{F}(\mathbf{r})\cdot\,d\mathbf{r} = \int_a^b \mathbf{F}(\mathbf{r}(t))\cdot\mathbf{r}'(t)\,dt.$$

जहां · डॉट उत्पाद है और आर: [ए, बी] →  सी  वक्र  सी  का एक उपनिवेशात्मक पैरामीराइजेशन है जैसे कि आर ( ए ) और आर ( बी             ')  C '' के समापन बिंदु दें।

एक डबल इंटीग्रल आर में एक क्षेत्र  डी  के भीतर एक अभिन्न को संदर्भित करता हैएक फ़ंक्शन का 2 $$f(x,y),$$ और आमतौर पर इस के रूप में लिखा जाता है:


 * $$\iint\limits_D f(x,y)\,dx\,dy.$$

लाइन इंटीग्रल्स का मौलिक प्रमेय
लाइन इंटीग्रल के मौलिक प्रमेय का कहना है कि एक ढाल क्षेत्र के माध्यम से एक लाइन इंटीग्रल का मूल्यांकन वक्र के समापन बिंदु पर मूल स्केलर क्षेत्र का मूल्यांकन करके किया जा सकता है।

होने देना $$ \varphi : U \subseteq \mathbb{R}^2 \to \mathbb{R}$$।फिर


 * $$ \varphi\left(\mathbf{q}\right)-\varphi\left(\mathbf{p}\right) = \int_{\gamma[\mathbf{p},\,\mathbf{q}]} \nabla\varphi(\mathbf{r})\cdot d\mathbf{r}. $$

ग्रीन का प्रमेय
चलो c एक सकारात्मक रूप से उन्मुख, टुकड़े -टुकड़े चिकनी, एक विमान में सरल बंद वक्र हो, और d को C द्वारा बाध्य क्षेत्र होने दें। यदि l और m (x, y) के कार्य हैं, जो एक खुले क्षेत्र पर परिभाषित किया गया है और निरंतर आंशिक हैडेरिवेटिव्स, फिर
 * $$\oint_{C} (L\, dx + M\, dy) = \iint_{D} \left(\frac{\partial M}{\partial x} - \frac{\partial L}{\partial y}\right)\, dx\, dy$$

जहां सी के साथ एकीकरण का मार्ग वामावर्त है।

टोपोलॉजी में
टोपोलॉजी में, विमान को अद्वितीय अनुबंध योग्य 2-मैनीफोल्ड के रूप में चित्रित किया जाता है।

इसके आयाम को इस तथ्य की विशेषता है कि विमान से एक बिंदु को हटाने से जुड़ा हुआ स्थान होता है, लेकिन बस जुड़ा नहीं है।

ग्राफ सिद्धांत में
ग्राफ थ्योरी में, एक प्लानर ग्राफ एक ग्राफ है जिसे विमान में एम्बेड किया जा सकता है, अर्थात, यह विमान पर इस तरह से खींचा जा सकता है कि इसके किनारों को केवल उनके समापन बिंदुओं पर अंतर करें।दूसरे शब्दों में, यह इस तरह से खींचा जा सकता है कि कोई भी किनारा एक दूसरे को पार नहीं करता है। इस तरह की ड्राइंग को ग्राफ का प्लेन ग्राफ या प्लानर एम्बेडिंग कहा जाता है।एक विमान ग्राफ को एक प्लेनर ग्राफ के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, जिसमें एक विमान पर प्रत्येक नोड से एक बिंदु तक एक मैपिंग के साथ, और उस विमान पर हर किनारे से एक विमान वक्र तक, जैसे कि प्रत्येक वक्र के चरम बिंदु इसके अंत से मैप किए गए बिंदु हैंनोड्स, और सभी घटता उनके चरम बिंदुओं को छोड़कर असंतुष्ट हैं।

यह भी देखें

 * चित्र समारोह
 * प्लानिमेट्रिक्स

संदर्भ
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