परिमेय फलन: Difference between revisions

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एक उचित परिमेय फलन एक परिमेय फलन है जिसमें के बहुपद की घात <math>P(x)</math> की  घात से कम है <math>Q(x)</math> और दोनों [[ वास्तविक बहुपद ]] हैं, जिन्हें एक भिन्न के सादृश्य द्वारा नामित किया गया है जिसमें उचित और अनुचित भिन्न <math>\mathbb{Q}</math> है।<ref>{{multiref|Martin J. Corless, Art Frazho, ''Linear Systems and Control'', p. 163, CRC Press, 2003 {{isbn|0203911377}}.|Malcolm W. Pownall, ''Functions and Graphs: Calculus Preparatory Mathematics'', p. 203, Prentice-Hall, 1983 {{isbn|0133323048}}.}}</ref>
एक उचित परिमेय फलन एक परिमेय फलन है जिसमें के बहुपद की घात <math>P(x)</math> की  घात से कम है <math>Q(x)</math> और दोनों [[ वास्तविक बहुपद ]] हैं, जिन्हें एक भिन्न के सादृश्य द्वारा नामित किया गया है जिसमें उचित और अनुचित भिन्न <math>\mathbb{Q}</math> है।<ref>{{multiref|Martin J. Corless, Art Frazho, ''Linear Systems and Control'', p. 163, CRC Press, 2003 {{isbn|0203911377}}.|Malcolm W. Pownall, ''Functions and Graphs: Calculus Preparatory Mathematics'', p. 203, Prentice-Hall, 1983 {{isbn|0133323048}}.}}</ref>
===घात( (डिग्री) ===
===घात (डिग्री) ===
एक तर्कसंगत कार्य के घात के बारे में कई गैर समकक्ष परिभाषाएं हैं।
एक तर्कसंगत फलन के घात के बारे में कई गैर समकक्ष परिभाषाएं हैं।


सामान्यतः, एक परिमेय फलन की घात उसके संघटक बहुपदों {{math|''P''}} और {{math|''Q''}} की घातों का अधिकतम होता है।  जब भिन्न को निम्नतम पदों पर घटाया जाता है। यदि {{math|''f''}}  की घात {{math|''d''}} है, तो समीकरण कुछ इस प्रकार होगा-
सामान्यतः, एक परिमेय फलन की घात उसके संघटक बहुपदों {{math|''P''}} और {{math|''Q''}} की घातों का अधिकतम होता है।  जब भिन्न को निम्नतम पदों पर घटाया जाता है। यदि {{math|''f''}}  की घात {{math|''d''}} है, तो समीकरण कुछ इस प्रकार होगा-
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{{math|''w''}} के कुछ मानों को छोड़कर {{math|''z''}} में {{math|''d''}} विशिष्ट समाधान हैं, जिसे हम महत्वपूर्ण मूल्य कहते हैं, जहां दो या दो से अधिक समाधान मेल खाते हैं या जहां कुछ समाधान [[ अनंत पर बिंदु |अनंत पर बिंदु]] को खारिज कर दिया जाता है (अर्थात, जब हर को साफ करने के बाद समीकरण की  घात घट जाती है)।
{{math|''w''}} के कुछ मानों को छोड़कर {{math|''z''}} में {{math|''d''}} विशिष्ट समाधान हैं, जिसे हम महत्वपूर्ण मूल्य कहते हैं, जहां दो या दो से अधिक समाधान मेल खाते हैं या जहां कुछ समाधान [[ अनंत पर बिंदु |अनंत पर बिंदु]] को खारिज कर दिया जाता है (अर्थात, जब हर को साफ करने के बाद समीकरण की  घात घट जाती है)।


[[ जटिल संख्या |जटिल संख्या]] के मामले में  घात एक के साथ एक तर्कसंगत कार्य एक मोबियस परिवर्तन है।
[[ जटिल संख्या |जटिल संख्या]] के मामले में  घात एक के साथ एक तर्कसंगत फलन एक मोबियस परिवर्तन है।


एक परिमेय फलन के ग्राफ की  घात वह  घात नहीं है जैसा कि ऊपर परिभाषित किया गया है, यह अंश की  घात का अधिकतम और हर की  घात का एक प्लस है।
एक परिमेय फलन के ग्राफ की  घात वह  घात नहीं है जैसा कि ऊपर परिभाषित किया गया है, यह अंश की  घात का अधिकतम और हर की  घात का एक प्लस है।


कुछ संदर्भों में, जैसे कि [[ स्पर्शोन्मुख विश्लेषण |स्पर्शोन्मुख विश्लेषण]] में, एक तर्कसंगत कार्य की  घात अंश और हर की  घात के बीच का अंतर है। [[ नेटवर्क संश्लेषण |नेटवर्क संश्लेषण]] और [[ नेटवर्क विश्लेषण (विद्युत सर्किट) | नेटवर्क विश्लेषण (विद्युत सर्किट)]] में,  घात दो का एक तर्कसंगत कार्य (अर्थात, घात के दो बहुपदों का अनुपात अधिकतम दो) को अक्सर द्विघात फलन कहा जाता है।<ref>Glisson, Tildon H., ''Introduction to Circuit Analysis and Design'', Springer, 2011 ISBN {{ISBN|9048194431}}.</ref>
कुछ संदर्भों में, जैसे कि [[ स्पर्शोन्मुख विश्लेषण |स्पर्शोन्मुख विश्लेषण]] में, एक तर्कसंगत फलन की  घात अंश और हर की  घात के बीच का अंतर है। [[ नेटवर्क संश्लेषण |नेटवर्क संश्लेषण]] और [[ नेटवर्क विश्लेषण (विद्युत सर्किट) | नेटवर्क विश्लेषण (विद्युत सर्किट)]] में,  घात दो का एक तर्कसंगत फलन (अर्थात, घात के दो बहुपदों का अनुपात अधिकतम दो) को अक्सर चतुर्घात फलन कहा जाता है।<ref>Glisson, Tildon H., ''Introduction to Circuit Analysis and Design'', Springer, 2011 ISBN {{ISBN|9048194431}}.</ref>
== उदाहरण ==
== उदाहरण ==
{{multiple image
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  | caption2 = डिग्री 2 का परिमेय फलन, के ग्राफ के साथ [[degree of an algebraic variety|degree]]&nbsp;3: <math>y = \frac{x^2-3x-2}{x^2-4}</math>
  | caption2 = डिग्री 2 का परिमेय फलन, के ग्राफ के साथ [[degree of an algebraic variety|degree]]&nbsp;3: <math>y = \frac{x^2-3x-2}{x^2-4}</math>
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तर्कसंगत कार्य
तर्कसंगत फलन


:<math>f(x) = \frac{x^3-2x}{2(x^2-5)}</math>
:<math>f(x) = \frac{x^3-2x}{2(x^2-5)}</math>
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:<math>x^2=5 \Leftrightarrow x=\pm \sqrt{5}.</math>
:<math>x^2=5 \Leftrightarrow x=\pm \sqrt{5}.</math>
यह स्पर्शोन्मुख है <math>\tfrac{x}{2}</math> जैसा <math>x\to \infty.</math>
यह स्पर्शोन्मुख है <math>\tfrac{x}{2}</math> जैसा <math>x\to \infty.</math>
तर्कसंगत कार्य
तर्कसंगत फलन


:<math>f(x) = \frac{x^2 + 2}{x^2 + 1}</math>
:<math>f(x) = \frac{x^2 + 2}{x^2 + 1}</math>
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प्रत्येक बहुपद फलन<math>f(x) = P(x)</math>, <math>Q(x) = 1.</math> के साथ एक परिमेय फलन है। एक फ़ंक्शन जिसे इस रूप में नहीं लिखा जा सकता है, जैसे <math>f(x) = \sin(x),</math> एक परिमेय फलन नहीं है।
प्रत्येक बहुपद फलन<math>f(x) = P(x)</math>, <math>Q(x) = 1.</math> के साथ एक परिमेय फलन है। एक फ़ंक्शन जिसे इस रूप में नहीं लिखा जा सकता है, जैसे <math>f(x) = \sin(x),</math> एक परिमेय फलन नहीं है।


हालांकि, विशेषण "तर्कहीन" आमतौर पर कार्यों के लिए उपयोग नहीं किया जाता है।
हालांकि, विशेषण "तर्कहीन" आमतौर पर फलनों के लिए उपयोग नहीं किया जाता है।


परिमेय फलन <math>f(x) = \tfrac{x}{x}</math> 0 को छोड़कर सभी x के लिए 1 के बराबर है, जहां [[ हटाने योग्य विलक्षणता |हटाने योग्य विलक्षणता]] है। दो परिमेय फलनों का योग, गुणनफल या भागफल (शून्य बहुपद द्वारा भाग को छोड़कर) अपने आप में एक परिमेय फलन है। हालांकि, मानक रूप में कमी की प्रक्रिया अनजाने में ऐसी विलक्षणताओं को हटाने में परिणत हो सकती है जब तक कि सावधानी न बरती जाए। परिमेय फलन की परिभाषा का उपयोग करते हुए तुल्यता वर्ग इसके आसपास हो जाता है, क्योंकि x/x, 1/1 के बराबर है।
परिमेय फलन <math>f(x) = \tfrac{x}{x}</math> 0 को छोड़कर सभी x के लिए 1 के बराबर है, जहां [[ हटाने योग्य विलक्षणता |हटाने योग्य विलक्षणता]] है। दो परिमेय फलनों का योग, गुणनफल या भागफल (शून्य बहुपद द्वारा भाग को छोड़कर) अपने आप में एक परिमेय फलन है। हालांकि, मानक रूप में कमी की प्रक्रिया अनजाने में ऐसी विलक्षणताओं को हटाने में परिणत हो सकती है जब तक कि सावधानी न बरती जाए। परिमेय फलन की परिभाषा का उपयोग करते हुए तुल्यता वर्ग इसके आसपास हो जाता है, क्योंकि x/x, 1/1 के बराबर है।
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:<math>a_1 = \frac{1}{4}</math>
:<math>a_1 = \frac{1}{4}</math>
:<math>a_k = \frac{1}{2} (a_{k-1} - a_{k-2})\quad \text{for}\ k \ge 2.</math>
:<math>a_k = \frac{1}{2} (a_{k-1} - a_{k-2})\quad \text{for}\ k \ge 2.</math>
इसके विपरीत, कोई भी अनुक्रम जो एक रैखिक पुनरावृत्ति को संतुष्ट करता है, एक टेलर श्रृंखला के गुणांक के रूप में उपयोग किए जाने पर एक तर्कसंगत कार्य निर्धारित करता है। यह ऐसी पुनरावृत्तियों को हल करने में उपयोगी है, चूंकि आंशिक अंश अपघटन का उपयोग करके हम किसी भी उचित परिमेय फलन को {{nowrap|1 / (''ax'' + ''b'')}} के रूप के गुणनखंडों के योग के रूप में लिख सकते हैं। और हम इनका विस्तार ज्यामितीय श्रृंखला के रूप में भी कर सकते हैं, जो टेलर गुणांकों के लिए एक स्पष्ट सूत्र देता है; यह कार्यों को उत्पन्न करने की विधि है।
इसके विपरीत, कोई भी अनुक्रम जो एक रैखिक पुनरावृत्ति को संतुष्ट करता है, एक टेलर श्रृंखला के गुणांक के रूप में उपयोग किए जाने पर एक तर्कसंगत फलन निर्धारित करता है। यह ऐसी पुनरावृत्तियों को हल करने में उपयोगी है, चूंकि आंशिक अंश अपघटन का उपयोग करके हम किसी भी उचित परिमेय फलन को {{nowrap|1 / (''ax'' + ''b'')}} के रूप के गुणनखंडों के योग के रूप में लिख सकते हैं। और हम इनका विस्तार ज्यामितीय श्रृंखला के रूप में भी कर सकते हैं, जो टेलर गुणांकों के लिए एक स्पष्ट सूत्र देता है; यह फलनों को उत्पन्न करने की विधि है।


==सार बीजगणित और ज्यामितीय धारणा ==
==सार बीजगणित और ज्यामितीय धारणा ==
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परिमेय व्यंजकों के क्षेत्र को F(X) से दर्शाया जाता है। कहा जाता है कि यह क्षेत्र एफ पर (एक [[ पारलौकिक तत्व |अधिक प्रवीण तत्व]]) एक्स द्वारा उत्पन्न (एक क्षेत्र के रूप में) उत्पन्न होता है, क्योंकि F(X) में कोई उचित उपक्षेत्र नहीं है जिसमें F और तत्व X दोनों हों।
परिमेय व्यंजकों के क्षेत्र को F(X) से दर्शाया जाता है। कहा जाता है कि यह क्षेत्र एफ पर (एक [[ पारलौकिक तत्व |अधिक प्रवीण तत्व]]) एक्स द्वारा उत्पन्न (एक क्षेत्र के रूप में) उत्पन्न होता है, क्योंकि F(X) में कोई उचित उपक्षेत्र नहीं है जिसमें F और तत्व X दोनों हों।


===जटिल तर्कसंगत कार्य ===
===जटिल तर्कसंगत फलन ===
'''जूलिया सेट तर्कसंगत नक्शे के लिए सेट करता है'''<gallery>
'''जूलिया सेट तर्कसंगत नक्शे के लिए सेट करता है'''<gallery>
File:Julia set f(z)=1 over az5+z3+bz.png|alt=<nowiki>{\displaystyle {\frac {1}{az^{5}+z^{3}+bz}}}</nowiki>|<math>\frac{1}{ az^5+z^3+bz}</math>
File:Julia set f(z)=1 over az5+z3+bz.png|alt=<nowiki>{\displaystyle {\frac {1}{az^{5}+z^{3}+bz}}}</nowiki>|<math>\frac{1}{ az^5+z^3+bz}</math>
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जैसे कि <math>Q(z)\ne 0</math>
जैसे कि <math>Q(z)\ne 0</math>


प्रत्येक परिमेय फलन को स्वाभाविक रूप से एक फलन तक बढ़ाया जा सकता है जिसका डोमेन और रेंज संपूर्ण [[ रीमैन क्षेत्र | रीमैन क्षेत्र]] ([[ जटिल प्रक्षेप्य रेखा | जटिल प्रक्षेप्य रेखा]] ) है। परिमेय फलन [[ मेरोमॉर्फिक फ़ंक्शन |मेरोमॉर्फिक फ़ंक्शन]] के प्रतिनिधि उदाहरण हैं। रीमैन क्षेत्र पर तर्कसंगत कार्यों (नक्शे)<ref>[https://www.matem.unam.mx/~omar/no-wandering-domains.pdf Iteration of Rational Functions by Omar Antolín Camarena]</ref> का पुनरावृत्ति [[ असतत गतिशील प्रणाली | असतत गतिशील प्रणाली]] बनाता है।
प्रत्येक परिमेय फलन को स्वाभाविक रूप से एक फलन तक बढ़ाया जा सकता है जिसका डोमेन और रेंज संपूर्ण [[ रीमैन क्षेत्र | रीमैन क्षेत्र]] ([[ जटिल प्रक्षेप्य रेखा | जटिल प्रक्षेप्य रेखा]] ) है। परिमेय फलन [[ मेरोमॉर्फिक फ़ंक्शन |मेरोमॉर्फिक फ़ंक्शन]] के प्रतिनिधि उदाहरण हैं। रीमैन क्षेत्र पर तर्कसंगत फलनों (नक्शे)<ref>[https://www.matem.unam.mx/~omar/no-wandering-domains.pdf Iteration of Rational Functions by Omar Antolín Camarena]</ref> का पुनरावृत्ति [[ असतत गतिशील प्रणाली | असतत गतिशील प्रणाली]] बनाता है।


=== एक बीजीय विविधता पर एक परिमेय फलन की धारणा ===
=== एक बीजीय विविधता पर एक परिमेय फलन की धारणा ===
  {{Main|बीजीय किस्म का कार्य क्षेत्र}}
  {{Main|बीजीय किस्म का कार्य क्षेत्र}}


बहुपदों की तरह, परिमेय व्यंजकों को भी n अनिश्चित X<sub>1</sub>,..., X<sub>''n''</sub>, के लिए सामान्यीकृत किया जा सकता है। F[X<sub>1</sub>,..., X<sub>''n''</sub>] के भिन्नों का क्षेत्र लेकर, जिसे F(X<sub>1</sub>,..., X<sub>''n''</sub>) द्वारा दर्शाया जाता है। बीजगणितीय ज्यामिति में परिमेय फलन के अमूर्त विचार का एक विस्तारित संस्करण प्रयोग किया जाता है। वहां एक बीजीय किस्म वी का कार्य क्षेत्र वी के समन्वय रिंग के अंशों के क्षेत्र के रूप में बनता है (अधिक सटीक रूप से कहा जाता है, एक ज़रिस्की-घने ​​एफ़िन ओपन सेट वी में)। इसके तत्वों f को नियमित कार्य माना जाता है जो गैर-रिक्त खुले सेट यू पर बीजगणितीय ज्यामिति के अर्थ में है, और इसे [[ प्रक्षेप्य रेखा |प्रक्षेप्य रेखा]] के रूपवाद के रूप में भी देखा जा सकता है।
बहुपदों की तरह, परिमेय व्यंजकों को भी n अनिश्चित X<sub>1</sub>,..., X<sub>''n''</sub>, के लिए सामान्यीकृत किया जा सकता है। F[X<sub>1</sub>,..., X<sub>''n''</sub>] के भिन्नों का क्षेत्र लेकर, जिसे F(X<sub>1</sub>,..., X<sub>''n''</sub>) द्वारा दर्शाया जाता है। बीजगणितीय ज्यामिति में परिमेय फलन के अमूर्त विचार का एक विस्तारित संस्करण प्रयोग किया जाता है। वहां एक बीजीय किस्म वी का फलन क्षेत्र वी के समन्वय रिंग के अंशों के क्षेत्र के रूप में बनता है (अधिक सटीक रूप से कहा जाता है, एक ज़रिस्की-घने ​​एफ़िन ओपन सेट वी में)। इसके तत्वों f को नियमित फलन माना जाता है जो गैर-रिक्त खुले सेट यू पर बीजगणितीय ज्यामिति के अर्थ में है, और इसे [[ प्रक्षेप्य रेखा |प्रक्षेप्य रेखा]] के रूपवाद के रूप में भी देखा जा सकता है।


== आवेदन ==
== आवेदन ==
परिमेय कार्यों का उपयोग [[ संख्यात्मक विश्लेषण ]] में कार्यों के [[ प्रक्षेप ]]  और [[ सन्निकटन |सन्निकटन]] के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए हेनरी पाडे द्वारा पेश किए गए पाडे सन्निकटन। तर्कसंगत कार्यों के संदर्भ में अनुमान कंप्यूटर बीजगणित प्रणालियों और अन्य संख्यात्मक [[ सॉफ़्टवेयर | सॉफ़्टवेयर]] के लिए उपयुक्त हैं। बहुपदों की तरह, उनका सीधा मूल्यांकन किया जा सकता है, और साथ ही वे बहुपदों की तुलना में अधिक विविध व्यवहार व्यक्त करते हैं। विज्ञान और अभियंत्रिकी में अधिक जटिल समीकरणों को अनुमानित या मॉडल करने के लिए तर्कसंगत कार्यों का उपयोग किया जाता है जिसमें भौतिकी में क्षेत्र और बल, विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में स्पेक्ट्रोस्कोपी, जैव रसायन में एंजाइम ऊष्मागतिकी, इलेक्ट्रॉनिक परिपथ, वायुगतिकी, विवो में दवा सांद्रता, परमाणुओं और अणुओं के लिए तरंग कार्य, छवि संकल्प में सुधार के लिए प्रकाशिकी और फोटोग्राफी, और ध्वनिकी और ध्वनि शामिल हैं।{{Citation needed|date=April 2017}}
परिमेय फलनों का उपयोग [[ संख्यात्मक विश्लेषण ]] में फलनों के [[ प्रक्षेप ]]  और [[ सन्निकटन |सन्निकटन]] के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए हेनरी पाडे द्वारा पेश किए गए पाडे सन्निकटन। तर्कसंगत फलनों के संदर्भ में अनुमान कंप्यूटर बीजगणित प्रणालियों और अन्य संख्यात्मक [[ सॉफ़्टवेयर | सॉफ़्टवेयर]] के लिए उपयुक्त हैं। बहुपदों की तरह, उनका सीधा मूल्यांकन किया जा सकता है, और साथ ही वे बहुपदों की तुलना में अधिक विविध व्यवहार व्यक्त करते हैं। विज्ञान और अभियंत्रिकी में अधिक जटिल समीकरणों को अनुमानित या मॉडल करने के लिए तर्कसंगत फलनों का उपयोग किया जाता है जिसमें भौतिकी में क्षेत्र और बल, विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में स्पेक्ट्रोस्कोपी, जैव रसायन में एंजाइम ऊष्मागतिकी, इलेक्ट्रॉनिक परिपथ, वायुगतिकी, विवो में दवा सांद्रता, परमाणुओं और अणुओं के लिए तरंग फलन, छवि संकल्प में सुधार के लिए प्रकाशिकी और फोटोग्राफी, और ध्वनिकी और ध्वनि शामिल हैं।{{Citation needed|date=April 2017}}


[[ संकेत का प्रक्रमण |सिग्नल प्रोसेसिंग]] में, [[ लाप्लास ट्रांसफॉर्म |लाप्लास ट्रांसफॉर्म]] (निरंतर सिस्टम के लिए) या [[ z-परिणत |z-परिणत]] (असतत समय सिस्टम के लिए) आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले रैखिक समय अपरिवर्तनीय सिस्टम (फिल्टर) के [[ आवेग प्रतिक्रिया |आवेग प्रतिक्रिया]] के साथ [[ अनंत आवेग प्रतिक्रिया ]] जटिल संख्याओं पर तर्कसंगत कार्य हैं।
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==यह भी देखें==
==यह भी देखें==
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*[[ आंशिक अंश अपघटन ]]
*[[ आंशिक अंश अपघटन ]]
* [[ एकीकरण में आंशिक अंश ]]
* [[ एकीकरण में आंशिक अंश ]]
* एक बीजीय किस्म का कार्य क्षेत्र
* एक बीजीय किस्म का फलन क्षेत्र
*बीजीय भिन्न{{snd}}तर्कसंगत कार्यों का एक सामान्यीकरण जो पूर्णांक जड़ों को लेने की अनुमति देता है
*बीजीय भिन्न{{snd}}तर्कसंगत फलनों का एक सामान्यीकरण जो पूर्णांक जड़ों को लेने की अनुमति देता है


==संदर्भ==
==संदर्भ==
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*चरण विलंब
*चरण विलंब
*एम-व्युत्पन्न फ़िल्टर
*एम-व्युत्पन्न फ़िल्टर
*स्थानांतरण प्रकार्य
*स्थानांतरण प्रफलन
*बहुपदीय फलन
*बहुपदीय फलन
*लो पास फिल्टर
*लो पास फिल्टर
Line 251: Line 251:
*तोपखाने का खोल
*तोपखाने का खोल
*बचाव बीकन का संकेत देने वाली आपातकालीन स्थिति
*बचाव बीकन का संकेत देने वाली आपातकालीन स्थिति
*अंतर्राष्ट्रीय कॉस्पास-सरसैट कार्यक्रम
*अंतर्राष्ट्रीय कॉस्पास-सरसैट फलनक्रम
*संरक्षण जीवविज्ञान
*संरक्षण जीवविज्ञान
*हवाई आलोक चित्र विद्या
*हवाई आलोक चित्र विद्या
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*पॉइसन इंटीग्रल
*पॉइसन इंटीग्रल
*affine परिवर्तन
*affine परिवर्तन
*तर्कसंगत कार्य
*तर्कसंगत फलन
*शोर अनुपात का संकेत
*शोर अनुपात का संकेत
*मिलान फ़िल्टर
*मिलान फ़िल्टर
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*संयंत्र (नियंत्रण सिद्धांत)
*संयंत्र (नियंत्रण सिद्धांत)
*क्रूज नियंत्रण
*क्रूज नियंत्रण
*अनुक्रमिक कार्य चार्ट
*अनुक्रमिक फलन चार्ट
*नकारात्मक प्रतिपुष्टि
*नकारात्मक प्रतिपुष्टि
*अन्देंप्त
*अन्देंप्त
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*हस्तक्षेप (लहर प्रसार)
*हस्तक्षेप (लहर प्रसार)
*बीट (ध्वनिक)
*बीट (ध्वनिक)
*अण्डाकार तर्कसंगत कार्य
*अण्डाकार तर्कसंगत फलन
*जैकोबी अण्डाकार कार्य
*जैकोबी अण्डाकार फलन
*क्यू कारक
*क्यू कारक
*यूनिट सर्कल
*यूनिट सर्कल
Line 570: Line 570:
*चेबीशेव बहुपद
*चेबीशेव बहुपद
*एक बंदरगाह
*एक बंदरगाह
*सकारात्मक-वास्तविक कार्य
*सकारात्मक-वास्तविक फलन
*आपूर्ती बंद करने की आवृत्ति
*आपूर्ती बंद करने की आवृत्ति
*उच्च मार्ग
*उच्च मार्ग
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*एकपदी की  घात
*एकपदी की  घात
*एक बहुपद का क्रम (बहुविकल्पी)
*एक बहुपद का क्रम (बहुविकल्पी)
*रैखिक प्रकार्य
*रैखिक प्रफलन
*कामुक समीकरण
*कामुक समीकरण
*चतुर्थक कार्य
*चतुर्थक फलन
*क्रमसूचक अंक
*क्रमसूचक अंक
*त्रिनाम
*त्रिनाम
Line 651: Line 651:
*पूर्णांक मॉड्यूल n
*पूर्णांक मॉड्यूल n
*लोगारित्म
*लोगारित्म
*घातांक प्रकार्य
*घातांक प्रफलन
*एल्गोरिदम का विश्लेषण
*एल्गोरिदम का विश्लेषण
*बीजगणित का मौलिक प्रमेय
*बीजगणित का मौलिक प्रमेय
Line 1,201: Line 1,201:
*एक बीजीय किस्म की  घात
*एक बीजीय किस्म की  घात
*मूल्य (गणित)
*मूल्य (गणित)
*निरंतर कार्य
*निरंतर फलन
*समान शब्द
*समान शब्द
*पुनरावृत्ति संबंध
*पुनरावृत्ति संबंध
Line 1,207: Line 1,207:
*आंशिक अंश
*आंशिक अंश
*जियोमीट्रिक श्रंखला
*जियोमीट्रिक श्रंखला
*निर्माण कार्य
*निर्माण फलन
*अद्वितीय गुणनखंड डोमेन
*अद्वितीय गुणनखंड डोमेन
*अपरिवर्तनीय अंश
*अपरिवर्तनीय अंश
*सार बीजगणित
*सार बीजगणित
*समन्वय की अंगूठी
*समन्वय की अंगूठी
*एक बीजीय किस्म का कार्य क्षेत्र
*एक बीजीय किस्म का फलन क्षेत्र
*कंप्यूटर बीजगणित प्रणाली
*कंप्यूटर बीजगणित प्रणाली


==बाहरी संबंध==
==बाहरी संबंध==
* [http://jsxgraph.uni-bayreuth.de/wiki/index.php/Rational_functions Dynamic visualization of rational functions with JSXGraph]
* [http://jsxgraph.uni-bayreuth.de/wiki/index.php/Rational_functions Dynamic visualization of rational functions with JSXGraph]

Revision as of 11:58, 10 October 2022

गणित में, एक परिमेय फलन कोई भी फलन है जिसे परिमेय भिन्न द्वारा परिभाषित किया जा सकता है, जो एक बीजीय भिन्न इस प्रकार है कि अंश और हर दोनों बहुपद हैं। बहुपदों के गुणांकों का परिमेय संख्या होना आवश्यक नहीं है; उन्हें किसी भी क्षेत्र (गणित) K में लिया जा सकता है। इस मामले में, हम K के ऊपर एक परिमेय फलन और एक परिमेय भिन्न की बात करते हैं। चरों के मान K वाले किसी भी क्षेत्र L में लिए जा सकते हैं। तब डोमेन (फ़ंक्शन) का प्रांत चरों के मानों का समुच्चय होता है जिसके लिए हर शून्य नहीं है, और कोडोमेन L है।

एक क्षेत्र K पर परिमेय फलनों का समुच्चय एक क्षेत्र है, जो K के ऊपर बहुपद फलनों के वलय (गणित) के भिन्नों का क्षेत्र है।

परिभाषाएं

एक फलन को परिमेय फलन हम तभी कह सकते है जब इसे इस रूप में लिखा जाता है

जहाँ और के बहुपद फलन हैं, और शून्य फलन नहीं है। का प्रांत के सभी मानों का समुच्चय है, जिसके लिए हर शून्य नहीं है।

हालाँकि, यदि और में एक गैर-स्थिर बहुपद सबसे बड़ा सामान्य भाजक है, तब और को सेट करने से एक परिमेय फलन उत्पन्न होता है

जिसका डोमेन से बड़ा हो सकता है और यह के प्रांत पर के बराबर है। यह और की पहचान करने के लिए एक सामान्य उपयोग है, यानी के डोमेन को "निरंतरता से" के डोमेन तक विस्तारित करना है। उसके इस मान के लिए वास्तव में, एक परिमेय भिन्न को बहुपदों के भिन्नों के तुल्यता वर्ग के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, जहाँ दो भिन्न तथा को यदि हो तब इन्हें समकक्ष माना जाता है। इस मामले में के बराबर है .

एक उचित परिमेय फलन एक परिमेय फलन है जिसमें के बहुपद की घात की घात से कम है और दोनों वास्तविक बहुपद हैं, जिन्हें एक भिन्न के सादृश्य द्वारा नामित किया गया है जिसमें उचित और अनुचित भिन्न है।[1]

घात (डिग्री)

एक तर्कसंगत फलन के घात के बारे में कई गैर समकक्ष परिभाषाएं हैं।

सामान्यतः, एक परिमेय फलन की घात उसके संघटक बहुपदों P और Q की घातों का अधिकतम होता है। जब भिन्न को निम्नतम पदों पर घटाया जाता है। यदि f की घात d है, तो समीकरण कुछ इस प्रकार होगा-

w के कुछ मानों को छोड़कर z में d विशिष्ट समाधान हैं, जिसे हम महत्वपूर्ण मूल्य कहते हैं, जहां दो या दो से अधिक समाधान मेल खाते हैं या जहां कुछ समाधान अनंत पर बिंदु को खारिज कर दिया जाता है (अर्थात, जब हर को साफ करने के बाद समीकरण की घात घट जाती है)।

जटिल संख्या के मामले में घात एक के साथ एक तर्कसंगत फलन एक मोबियस परिवर्तन है।

एक परिमेय फलन के ग्राफ की घात वह घात नहीं है जैसा कि ऊपर परिभाषित किया गया है, यह अंश की घात का अधिकतम और हर की घात का एक प्लस है।

कुछ संदर्भों में, जैसे कि स्पर्शोन्मुख विश्लेषण में, एक तर्कसंगत फलन की घात अंश और हर की घात के बीच का अंतर है। नेटवर्क संश्लेषण और नेटवर्क विश्लेषण (विद्युत सर्किट) में, घात दो का एक तर्कसंगत फलन (अर्थात, घात के दो बहुपदों का अनुपात अधिकतम दो) को अक्सर चतुर्घात फलन कहा जाता है।[2]

उदाहरण

तर्कसंगत कार्यों के उदाहरण
डिग्री 3 का परिमेय फलन, के ग्राफ के साथ degree 3:
डिग्री 2 का परिमेय फलन, के ग्राफ के साथ degree 3:

तर्कसंगत फलन

पर परिभाषित नहीं है

यह स्पर्शोन्मुख है जैसा तर्कसंगत फलन

सभी वास्तविक संख्या ओं के लिए परिभाषित किया गया है, लेकिन सभी जटिल संख्याओं के लिए नहीं, क्योंकि यदि x का वर्गमूल था (अर्थात काल्पनिक इकाई या नकारात्मक इकाई), तो औपचारिक मूल्यांकन शून्य से विभाजन की ओर ले जाएगा:

जो कि अपरिभाषित है।

एक स्थिर फलन जैसे f(x) =π एक परिमेय फलन है क्योंकि अचर बहुपद होते हैं। फलन स्वयं परिमेय है, भले ही f(x) का मान सभी x के लिए अपरिमेय हो।

प्रत्येक बहुपद फलन, के साथ एक परिमेय फलन है। एक फ़ंक्शन जिसे इस रूप में नहीं लिखा जा सकता है, जैसे एक परिमेय फलन नहीं है।

हालांकि, विशेषण "तर्कहीन" आमतौर पर फलनों के लिए उपयोग नहीं किया जाता है।

परिमेय फलन 0 को छोड़कर सभी x के लिए 1 के बराबर है, जहां हटाने योग्य विलक्षणता है। दो परिमेय फलनों का योग, गुणनफल या भागफल (शून्य बहुपद द्वारा भाग को छोड़कर) अपने आप में एक परिमेय फलन है। हालांकि, मानक रूप में कमी की प्रक्रिया अनजाने में ऐसी विलक्षणताओं को हटाने में परिणत हो सकती है जब तक कि सावधानी न बरती जाए। परिमेय फलन की परिभाषा का उपयोग करते हुए तुल्यता वर्ग इसके आसपास हो जाता है, क्योंकि x/x, 1/1 के बराबर है।

टेलर श्रृंखला

किसी भी परिमेय फलन की टेलर श्रेणी के गुणांक एक रेखीय पुनरावर्तन संबंध को संतुष्ट करते हैं, जो कि परिमेय फलन को एक टेलर श्रृंखला के अनिश्चित गुणांकों के साथ जोड़कर और हर के मान को खत्म करने के बाद समान पदों को एकत्रित करके पाया जा सकता है।

उदाहरण के लिए,

हर से गुणा करना और बांटना,

x की घात को समान करने के लिए योगों के सूचकांकों को समायोजित किया जाता हैं जैसे-

समान पदों का संयोजन देता है

चूंकि यह मूल टेलर श्रृंखला के अभिसरण की त्रिज्या में सभी मान x के लिए उपयुक्त है, इस प्रकार हम निम्नानुसार इसकी गणना कर सकते हैं। इस प्रकार बायीं ओर का अचर पद दायीं ओर के अचर पद के बराबर होना चाहिए, जो कि इस प्रकार है

इस प्रकार बाईं ओर x की कोई घात नहीं है इसलिए दाईं ओर के सभी गुणांक शून्य होने चाहिए, इसे हम इस प्रकार प्रदर्शित कर सकते हैं-

इसके विपरीत, कोई भी अनुक्रम जो एक रैखिक पुनरावृत्ति को संतुष्ट करता है, एक टेलर श्रृंखला के गुणांक के रूप में उपयोग किए जाने पर एक तर्कसंगत फलन निर्धारित करता है। यह ऐसी पुनरावृत्तियों को हल करने में उपयोगी है, चूंकि आंशिक अंश अपघटन का उपयोग करके हम किसी भी उचित परिमेय फलन को 1 / (ax + b) के रूप के गुणनखंडों के योग के रूप में लिख सकते हैं। और हम इनका विस्तार ज्यामितीय श्रृंखला के रूप में भी कर सकते हैं, जो टेलर गुणांकों के लिए एक स्पष्ट सूत्र देता है; यह फलनों को उत्पन्न करने की विधि है।

सार बीजगणित और ज्यामितीय धारणा

अमूर्त बीजगणित में औपचारिक अभिव्यक्तियों को शामिल करने के लिए बहुपद की अवधारणा का विस्तार किया जाता है जिसमें बहुपद के गुणांक किसी भी क्षेत्र से लिए जा सकते हैं। जिसमें बहुपद के गुणांक किसी भी क्षेत्र से लिए जा सकते हैं। इस सेटिंग में एक फ़ील्ड F और कुछ अनिश्चित X दिया गया है,एक परिमेय व्यंजक बहुपद वलय F[X] के भिन्नों के क्षेत्र का कोई भी अवयव है। किसी भी परिमेय व्यंजक को Q 0 वाले दो बहुपद P/Q के भागफल के रूप में लिखा जा सकता है, हालाँकि यह निरूपण अद्वितीय नहीं है।

P/Q बहुपदों P, Q, R, और S के लिए R/S के समतुल्य है, जब PS = QR है। हालाँकि, चूँकि F[X] एक अद्वितीय गुणनखंडन डोमेन है, किसी भी तर्कसंगत अभिव्यक्ति P/Q के लिए एक अद्वितीय प्रतिनिधित्व है जिसमें P और Q सबसे कम घात के बहुपद हैं और Q को मोनिक बहुपद चुना गया है। यह उसी तरह है जैसे पूर्णांकों का एक अंश (गणित) हमेशा सामान्य कारकों को रद्द करके सबसे कम शब्दों में विशिष्ट रूप से लिखा जा सकता है।

परिमेय व्यंजकों के क्षेत्र को F(X) से दर्शाया जाता है। कहा जाता है कि यह क्षेत्र एफ पर (एक अधिक प्रवीण तत्व) एक्स द्वारा उत्पन्न (एक क्षेत्र के रूप में) उत्पन्न होता है, क्योंकि F(X) में कोई उचित उपक्षेत्र नहीं है जिसमें F और तत्व X दोनों हों।

जटिल तर्कसंगत फलन

जूलिया सेट तर्कसंगत नक्शे के लिए सेट करता है

जटिल विश्लेषण में, एक तर्कसंगत फलन

जटिल गुणांक वाले दो बहुपदों का अनुपात है, जहाँ Q शून्य बहुपद नहीं है और P और Q का कोई उभयनिष्ठ गुणनखंड नहीं है (यह f को अनिश्चित मान 0/0 लेने से बचाता है)।

f का प्रांत सम्मिश्र संख्याओं का समुच्चय है

जैसे कि

प्रत्येक परिमेय फलन को स्वाभाविक रूप से एक फलन तक बढ़ाया जा सकता है जिसका डोमेन और रेंज संपूर्ण रीमैन क्षेत्र ( जटिल प्रक्षेप्य रेखा ) है। परिमेय फलन मेरोमॉर्फिक फ़ंक्शन के प्रतिनिधि उदाहरण हैं। रीमैन क्षेत्र पर तर्कसंगत फलनों (नक्शे)[3] का पुनरावृत्ति असतत गतिशील प्रणाली बनाता है।

एक बीजीय विविधता पर एक परिमेय फलन की धारणा

बहुपदों की तरह, परिमेय व्यंजकों को भी n अनिश्चित X1,..., Xn, के लिए सामान्यीकृत किया जा सकता है। F[X1,..., Xn] के भिन्नों का क्षेत्र लेकर, जिसे F(X1,..., Xn) द्वारा दर्शाया जाता है। बीजगणितीय ज्यामिति में परिमेय फलन के अमूर्त विचार का एक विस्तारित संस्करण प्रयोग किया जाता है। वहां एक बीजीय किस्म वी का फलन क्षेत्र वी के समन्वय रिंग के अंशों के क्षेत्र के रूप में बनता है (अधिक सटीक रूप से कहा जाता है, एक ज़रिस्की-घने ​​एफ़िन ओपन सेट वी में)। इसके तत्वों f को नियमित फलन माना जाता है जो गैर-रिक्त खुले सेट यू पर बीजगणितीय ज्यामिति के अर्थ में है, और इसे प्रक्षेप्य रेखा के रूपवाद के रूप में भी देखा जा सकता है।

आवेदन

परिमेय फलनों का उपयोग संख्यात्मक विश्लेषण में फलनों के प्रक्षेप और सन्निकटन के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए हेनरी पाडे द्वारा पेश किए गए पाडे सन्निकटन। तर्कसंगत फलनों के संदर्भ में अनुमान कंप्यूटर बीजगणित प्रणालियों और अन्य संख्यात्मक सॉफ़्टवेयर के लिए उपयुक्त हैं। बहुपदों की तरह, उनका सीधा मूल्यांकन किया जा सकता है, और साथ ही वे बहुपदों की तुलना में अधिक विविध व्यवहार व्यक्त करते हैं। विज्ञान और अभियंत्रिकी में अधिक जटिल समीकरणों को अनुमानित या मॉडल करने के लिए तर्कसंगत फलनों का उपयोग किया जाता है जिसमें भौतिकी में क्षेत्र और बल, विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में स्पेक्ट्रोस्कोपी, जैव रसायन में एंजाइम ऊष्मागतिकी, इलेक्ट्रॉनिक परिपथ, वायुगतिकी, विवो में दवा सांद्रता, परमाणुओं और अणुओं के लिए तरंग फलन, छवि संकल्प में सुधार के लिए प्रकाशिकी और फोटोग्राफी, और ध्वनिकी और ध्वनि शामिल हैं।[citation needed]

सिग्नल प्रोसेसिंग में, लाप्लास ट्रांसफॉर्म (निरंतर सिस्टम के लिए) या z-परिणत (असतत समय सिस्टम के लिए) आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले रैखिक समय अपरिवर्तनीय सिस्टम (फिल्टर) के आवेग प्रतिक्रिया के साथ अनंत आवेग प्रतिक्रिया जटिल संख्याओं पर तर्कसंगत फलन हैं।

यह भी देखें

संदर्भ

  1. Martin J. Corless, Art Frazho, Linear Systems and Control, p. 163, CRC Press, 2003 ISBN 0203911377.
    • Malcolm W. Pownall, Functions and Graphs: Calculus Preparatory Mathematics, p. 203, Prentice-Hall, 1983 ISBN 0133323048.

  2. Glisson, Tildon H., Introduction to Circuit Analysis and Design, Springer, 2011 ISBN ISBN 9048194431.
  3. Iteration of Rational Functions by Omar Antolín Camarena


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