सुपरइलिप्स: Difference between revisions

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{{short description|Family of closed mathematical curves}}
{{short description|Family of closed mathematical curves}}


[[File:Superellipse.svg|300px|thumb|सुपरलेलिप्स के उदाहरण <math>a=1, \ b=0.75</math>]]एक सुपरलिप्स, जिसे गेब्रियल लैम के बाद लैम कर्व के रूप में भी जाना जाता है, दीर्घवृत्त जैसा दिखने वाला एक बंद वक्र है, जो अर्ध-प्रमुख अक्ष और [[अर्ध-लघु अक्ष]] की ज्यामितीय विशेषताओं और उनके बारे में समरूपता को बनाए रखता है, लेकिन एक अलग समग्र आकार है।
[[File:Superellipse.svg|300px|thumb|सुपरइलिप्स के उदाहरण <math>a=1, \ b=0.75</math>]]एक '''सुपरइलिप्स''' , जिसे गेब्रियल लैम के बाद लैम कर्व के रूप में भी जाना जाता है, दीर्घवृत्त जैसा दिखने वाला एक बंद वक्र है, जो अर्ध-प्रमुख अक्ष और [[अर्ध-लघु अक्ष]] की ज्यामितीय विशेषताओं और उनके बारे में समरूपता को बनाए रखता है, लेकिन एक अलग समग्र आकार है।


कार्तीय निर्देशांक प्रणाली में, वक्र पर सभी बिंदुओं <math>(x,y)</math> का समुच्चय समीकरण को संतुष्ट करता है।
कार्तीय निर्देशांक प्रणाली में, वक्र पर सभी बिंदुओं <math>(x,y)</math> का समुच्चय समीकरण को संतुष्ट करता है।


:<math>\left|\frac{x}{a}\right|^n\!\! + \left|\frac{y}{b}\right|^n\! = 1,</math>
:<math>\left|\frac{x}{a}\right|^n\!\! + \left|\frac{y}{b}\right|^n\! = 1,</math>
जहाँ <math>n,a</math> और <math>b</math> धनात्मक संख्याएँ हैं, और एक संख्या के चारों ओर खड़ी पट्टियाँ संख्या के पूर्ण मान को दर्शाती हैं।
जहाँ <math>n,a</math> और <math>b</math> धनात्मक संख्याएँ हैं, और एक संख्या के चारों ओर वर्टीकल बार्स संख्या के पूर्ण मान को दर्शाती हैं।


== विशिष्ट मामले ==
== विशिष्ट मामले ==


यह सूत्र [[आयत]] −a ≤ x ≤ +a और −b ≤ y ≤ +b में निहित एक [[बंद वक्र]] को परिभाषित करता है। प्राचलों a और b को वक्र का अर्ध-व्यास कहा जाता है।  
यह सूत्र [[आयत]] −a ≤ x ≤ +a और −b ≤ y ≤ +b में निहित एक [[बंद वक्र]] को परिभाषित करता है। प्राचलों ''a'' और ''b'' को वक्र का अर्ध-व्यास कहा जाता है।  


वक्र का समग्र आकार घातांक n के मान द्वारा निर्धारित किया जाता है, जैसा कि निम्नलिखित तालिका में दिखाया गया है:
वक्र का समग्र आकार घातांक ''n'' के मान द्वारा निर्धारित किया जाता है, जैसा कि निम्नलिखित तालिका में दिखाया गया है:


{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
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| <math> 0 < n < 1</math>
| <math> 0 < n < 1</math>
| width="390px" | सुपरलिप्स अवतल (अंदर की ओर घुमावदार) भुजाओं वाले चार-सशस्त्र तारे की तरह दिखता है।
| width="390px" | सुपरइलिप्स  अवतल (अंदर की ओर घुमावदार) भुजाओं वाले चार-सशस्त्र तारे की तरह दिखता है।
n = 1/2 के लिए, विशेष रूप से, चार चापों में से प्रत्येक परवलय का एक खंड है।
n = 1/2 के लिए, विशेष रूप से, चार चापों में से प्रत्येक परवलय का एक खंड है।


एक एस्ट्रोइड विशेष मामला  ''a''&nbsp;=&nbsp;''b'', ''n''&nbsp;=&nbsp;2/3 है।
एक एस्ट्रोइड विशेष मामला  ''a''&nbsp;=&nbsp;''b'', ''n''&nbsp;=&nbsp;2/3 है।
|[[File:Superellipse star.svg|thumb|200px|right|सुपरलिप्स के साथ ''n''&nbsp;=&nbsp;{{fraction|1|2}}, ''a''&nbsp;=&nbsp;''b''&nbsp;=&nbsp;1]]
|[[File:Superellipse star.svg|thumb|200px|right|सुपरइलिप्स  के साथ ''n''&nbsp;=&nbsp;{{fraction|1|2}}, ''a''&nbsp;=&nbsp;''b''&nbsp;=&nbsp;1]]
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| <math> n = 1</math>
| <math> n = 1</math>
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| वक्र समान कोनों के साथ लेकिन उत्तल (बाहर की ओर घुमावदार) पक्षों के साथ एक समचतुर्भुज जैसा दिखता है।
| वक्र समान कोनों के साथ लेकिन उत्तल (बाहर की ओर घुमावदार) पक्षों के साथ एक समचतुर्भुज जैसा दिखता है।
वक्रता बिना किसी सीमा के बढ़ जाती है क्योंकि कोई अपने चरम बिंदुओं पर पहुंचता है।
वक्रता बिना किसी सीमा के बढ़ जाती है क्योंकि कोई अपने चरम बिंदुओं पर पहुंचता है।
|[[File:Superellipse rounded diamond.svg|thumb|200px|right|सुपरलिप्स के साथ ''n''&nbsp;=&nbsp;{{fraction|3|2}}, ''a''&nbsp;=&nbsp;''b''&nbsp;=&nbsp;1]]
|[[File:Superellipse rounded diamond.svg|thumb|200px|right|सुपरइलिप्स  के साथ ''n''&nbsp;=&nbsp;{{fraction|3|2}}, ''a''&nbsp;=&nbsp;''b''&nbsp;=&nbsp;1]]
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| <math>n=2</math>
| <math>n=2</math>
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| वक्र सतही रूप से गोल कोनों के साथ एक आयत की तरह दिखता है।
| वक्र सतही रूप से गोल कोनों के साथ एक आयत की तरह दिखता है।
बिंदुओं (±a, 0) और (0, ±b) पर वक्रता शून्य होती है।
बिंदुओं (±a, 0) और (0, ±b) पर वक्रता शून्य होती है।
| [[File:Superellipse chamfered square.svg|thumb|200px|right|स्क्विर्कल, के साथ सुपरलिप्स''n''&nbsp;=&nbsp;4, ''a''&nbsp;=&nbsp;''b''&nbsp;=&nbsp;1]]
| [[File:Superellipse chamfered square.svg|thumb|200px|right|स्क्विर्कल, के साथ सुपरइलिप्स ''n''&nbsp;=&nbsp;4, ''a''&nbsp;=&nbsp;''b''&nbsp;=&nbsp;1]]
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यदि n < 2, आकृति को हाइपोएलिप्स भी कहा जाता है; अगर n > 2, एक हाइपरलिप्स।
यदि ''n < 2'', आकृति को '''हाइपोएलिप्स''' भी कहा जाता है; अगर ''n > 2'', एक '''हाइपरलिप्स'''।


जब n ≥ 1 और a = b, सुपरलिप्स n-नॉर्म में R2 की [[गेंद (गणित)|गेंद]] की सीमा होती है।
जब ''n ≥ 1'' और ''a = b,'' सुपरइलिप्स  n-नॉर्म में '''R'''<sup>2</sup> की [[गेंद (गणित)|गेंद]] की सीमा होती है।


सुपरलिप्स के चरम बिंदु हैं (±a, 0) और (0, ±b), और इसके चार "कोने" हैं (±sa, ±sb), जहां <math>s=2^{-1/n}</math> (कभी-कभी "सुपरनेस" कहा जाता है "<ref>Donald Knuth: ''The METAFONTbook'', p. 126</ref>)।
सुपरइलिप्स  के चरम बिंदु हैं (±a, 0) और (0, ±b), और इसके चार "कोने" हैं (±sa, ±sb), जहां <math>s=2^{-1/n}</math> (कभी-कभी "सुपरनेस" कहा जाता है "<ref>Donald Knuth: ''The METAFONTbook'', p. 126</ref>)।


== गणितीय गुण ==
== गणितीय गुण ==
जब n एक सकारात्मक परिमेय संख्या p/q (न्यूनतम शब्दों में) है, तो सुपरलिप्स का प्रत्येक चतुर्भुज क्रम pq का एक [[बीजगणितीय वक्र]] है।<ref>For a derivation of the algebraic equation in the case where ''n'' = 2/3, see p. 3 of http://xahlee.info/SpecialPlaneCurves_dir/Astroid_dir/astroid.pdf.</ref> विशेष रूप से, जब a = b = 1 और n एक सम पूर्णांक है, तो यह डिग्री n का [[फर्मेट वक्र]] है। उस मामले में यह गैर-एकवचन है, लेकिन सामान्य तौर पर यह [[एक बीजगणितीय किस्म का एकवचन बिंदु]] होगा। यदि अंश सम नहीं है, तो वक्र को एक ही बीजगणितीय वक्र के भागों से विभिन्न अभिविन्यासों में एक साथ जोड़ा जाता है।
जब ''n'' एक धनात्मक परिमेय संख्या ''p/q'' (न्यूनतम शब्दों में) हो, तो सुपरइलिप्स  का प्रत्येक चतुर्थांश क्रम ''pq'' का समतल [[बीजगणितीय वक्र]] होता है।<ref>For a derivation of the algebraic equation in the case where ''n'' = 2/3, see p. 3 of http://xahlee.info/SpecialPlaneCurves_dir/Astroid_dir/astroid.pdf.</ref> विशेष रूप से, जब ''a = b = 1'' और ''n'' एक सम पूर्णांक है, तो यह डिग्री ''n'' का [[फर्मेट वक्र]] होता है। उस मामले में, यह गैर-एकल है, लेकिन सामान्य तौर पर, यह [[एक बीजगणितीय किस्म का एकवचन बिंदु|एकल]] होगा। यदि अंश सम नहीं है, तो वक्र को एक ही बीजगणितीय वक्र के भागों से विभिन्न अभिविन्यासों में एक साथ जोड़ा जाता है।
 
वक्र [[पैरामीट्रिक समीकरण]]ों द्वारा दिया गया है (पैरामीटर के साथ <math>t</math> कोई प्राथमिक ज्यामितीय व्याख्या नहीं है)


वक्र [[पैरामीट्रिक समीकरण|पैरामीट्रिक समीकरणों]] द्वारा दिया गया है (पैरामीटर <math>t</math> के साथ कोई प्राथमिक ज्यामितीय व्याख्या नहीं है)
:<math>\left.
:<math>\left.
\begin{align}
\begin{align}
Line 57: Line 56:
  y\left(t\right) &= \plusmn b\sin^{\frac{2}{n}} t
  y\left(t\right) &= \plusmn b\sin^{\frac{2}{n}} t
\end{align} \right\} \qquad 0 \le t \le \frac{\pi}{2} </math>
\end{align} \right\} \qquad 0 \le t \le \frac{\pi}{2} </math>
जहां प्रत्येक ± को अलग-अलग चुना जा सकता है ताकि प्रत्येक मान <math>t</math> वक्र पर चार अंक देता है। समान रूप से, दे रहा है <math>t</math> सीमा से अधिक <math>0\le t < 2\pi,</math>
जहां प्रत्येक ± को अलग से चुना जा सकता है ताकि <math>t</math> का प्रत्येक मान वक्र पर चार बिंदु दे। समतुल्य रूप से, मान लीजिए कि <math>t</math> की सीमा <math>0\le t < 2\pi</math> से अधिक है,
:<math>
:<math>
\begin{align}
\begin{align}
Line 64: Line 63:
\end{align}
\end{align}
</math>
</math>
जहां [[साइन समारोह]] है
जहां साइन फंक्शन है
:<math> \sgn(w) = \begin{cases}
:<math> \sgn(w) = \begin{cases}
  -1, & w < 0 \\
  -1, & w < 0 \\
Line 70: Line 69:
  +1, & w > 0 .
  +1, & w > 0 .
\end{cases}</math>
\end{cases}</math>
यहां <math>t</math> सकारात्मक क्षैतिज अक्ष और मूल से बिंदु तक किरण के बीच का कोण नहीं है, क्योंकि पैरामीट्रिक अभिव्यक्तियों में इस कोण की स्पर्शरेखा y/x के बराबर होती है <math display="inline">\frac{y}{x} = \frac{b}{a} (\tan t)^{2/n} \neq \tan t.</math>
यहाँ <math>t</math> धनात्मक क्षैतिज अक्ष और मूल से किरण के बीच का कोण नहीं है, क्योंकि इस कोण की स्पर्शरेखा y/x के बराबर है, जबकि पैरामीट्रिक अभिव्यक्तियों में <math display="inline">\frac{y}{x} = \frac{b}{a} (\tan t)^{2/n} \neq \tan t</math>
सुपरलिप्स के अंदर के क्षेत्र को [[गामा समारोह]] के रूप में व्यक्त किया जा सकता है
 
सुपरइलिप्स  के अंदर के क्षेत्र को [[गामा समारोह|गामा]] फ़ंक्शन के संदर्भ में व्यक्त किया जा सकता है


:<math> \mathrm{Area} = 4 a b \frac{\left(\Gamma \left(1+\tfrac{1}{n}\right)\right)^2}{\Gamma \left(1+\tfrac{2}{n}\right)} , </math>
:<math> \mathrm{Area} = 4 a b \frac{\left(\Gamma \left(1+\tfrac{1}{n}\right)\right)^2}{\Gamma \left(1+\tfrac{2}{n}\right)} , </math>
या [[बीटा समारोह]] के संदर्भ में
या [[बीटा समारोह|बीटा]] फ़ंक्शन के संदर्भ में


:<math> \mathrm{Area} = \frac{4 a b}{n} \Beta\!\left(\frac{1}{n},\frac{1}{n}+1\right) . </math>
:<math> \mathrm{Area} = \frac{4 a b}{n} \Beta\!\left(\frac{1}{n},\frac{1}{n}+1\right) . </math>
[[पेडल वक्र]] गणना करने के लिए अपेक्षाकृत सरल है। विशेष रूप से, का पेडल
[[पेडल वक्र]] की गणना करना अपेक्षाकृत सरल है। विशेष रूप से, पेडल
: <math>\left|\frac{x}{a}\right|^n\! + \left|\frac{y}{b}\right|^n\! = 1,</math>
: <math>\left|\frac{x}{a}\right|^n\! + \left|\frac{y}{b}\right|^n\! = 1,</math>
द्वारा ध्रुवीय निर्देशांक में दिया गया है<ref>{{cite book | author=J. Edwards | title=अंतर कलन| publisher= MacMillan and Co.| location=London | pages=[https://archive.org/details/in.ernet.dli.2015.109607/page/n182 164]| year=1892
द्वारा ध्रुवीय निर्देशांक में दिया जाता है<ref>{{cite book | author=J. Edwards | title=अंतर कलन| publisher= MacMillan and Co.| location=London | pages=[https://archive.org/details/in.ernet.dli.2015.109607/page/n182 164]| year=1892
|url=https://archive.org/details/in.ernet.dli.2015.109607}}</ref>
|url=https://archive.org/details/in.ernet.dli.2015.109607}}</ref>
: <math>(a \cos \theta)^{\tfrac{n}{n-1}}+(b \sin \theta)^{\tfrac{n}{n-1}}=r^{\tfrac{n}{n-1}}.</math>{{clear}}
: <math>(a \cos \theta)^{\tfrac{n}{n-1}}+(b \sin \theta)^{\tfrac{n}{n-1}}=r^{\tfrac{n}{n-1}}.</math>
 
 
== सामान्यीकरण ==
== सामान्यीकरण ==
{{Expand section|date=June 2008}}
[[File:Superellipse-m-n.svg|thumb|विभिन्न प्रतिपादकों के साथ एक सुपरइलिप्स  के रूपांतर]]सुपरइलिप्स  को आगे सामान्यीकृत किया गया है:
[[File:Superellipse-m-n.svg|thumb|विभिन्न प्रतिपादकों के साथ एक सुपरलिप्स के रूपांतर]]सुपरलिप्स को आगे सामान्यीकृत किया गया है:


:<math>\left|\frac{x}{a}\right|^m \!\!+ \left|\frac{y}{b}\right|^n\! = 1; \qquad m, n > 0.</math>
:<math>\left|\frac{x}{a}\right|^m \!\!+ \left|\frac{y}{b}\right|^n\! = 1; \qquad m, n > 0.</math>
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\end{align}
\end{align}
</math>
</math>
ध्यान दें कि <math>t</math> एक पैरामीटर है जो प्रारंभिक कार्यों के माध्यम से भौतिक कोण से जुड़ा नहीं है।
ध्यान दें कि <math>t</math> एक पैरामीटर है जो प्रारंभिक कार्यों के माध्यम से भौतिक कोण से जुड़ा हुआ नहीं है।


== इतिहास ==
== इतिहास ==
प्रपत्र का सामान्य कार्तीय संकेत फ्रांसीसी गणितज्ञ गेब्रियल लैम (1795-1870) से आता है, जिन्होंने दीर्घवृत्त के लिए समीकरण को सामान्यीकृत किया।
प्रपत्र का सामान्य कार्तीय संकेतन फ्रांसीसी गणितज्ञ गेब्रियल लैम (1795-1870) से आता है, जिन्होंने दीर्घवृत्त के लिए समीकरण को सामान्य किया।


[[File:MeliorSuperEllipse.svg|thumb|176px|ज़ैफ़ के मेलियर टाइपफ़ेस में 'ओ' और 'ओ' अक्षरों की बाहरी रूपरेखाओं को एन = के साथ सुपरलिप्स द्वारा वर्णित किया गया है {{nowrap|log(1/2) / log (7/9)}} ≈ 2.758]]1952 में प्रकाशित [[हरमन जैफ]] का [[टाइपफ़ेस]] मेलिओर (टाइपफेस), ओ जैसे अक्षरों के लिए सुपरलिप्स का उपयोग करता है। <!--Many web sites say Zapf actually drew the shapes of Melior by hand without knowing the mathematical concept of the superellipse, and only later did Piet Hein point out to Zapf that his curves were extremely similar to the mathematical construct, but these web sites do not cite any primary source of this account.--> तीस साल बाद [[डोनाल्ड नुथ]] अपने [[कंप्यूटर आधुनिक]] प्रकार के परिवार में सच्चे दीर्घवृत्त और सुपरलिप्स (दोनों [[घनीय पट्टी]] द्वारा अनुमानित) के बीच चयन करने की क्षमता का निर्माण करेंगे।
1952 में प्रकाशित [[हरमन जैफ|हर्मन ज़ैफ़]] का [[टाइपफ़ेस]] मेलिओर, ओ जैसे अक्षरों के लिए सुपरइलिप्स  का उपयोग करता है। तीस साल बाद [[डोनाल्ड नुथ]] अपने [[कंप्यूटर आधुनिक]] प्रकार के परिवार में सच्चे दीर्घवृत्त और सुपरइलिप्स  (दोनों घन स्प्लिन द्वारा अनुमानित) के बीच चयन करने की क्षमता का निर्माण करेंगे।


सुपरलिप्स का नाम [[डेनमार्क]] के कवि और वैज्ञानिक [[पीट हेन (डेनमार्क)]] (1905-1996) द्वारा रखा गया था, हालांकि उन्होंने इसकी खोज नहीं की जैसा कि कभी-कभी दावा किया जाता है। 1959 में, [[स्टॉकहोम]], [[स्वीडन]] में शहर के योजनाकारों ने अपने शहर के वर्ग [[सर्गल स्क्वायर]] में एक गोलचक्कर के लिए एक डिजाइन चुनौती की घोषणा की। पीट हेन का विजयी प्रस्ताव n = 2.5 और a/b = 6/5 के साथ सुपरलिप्स पर आधारित था।<ref name=gardner>{{Citation | last=Gardner | first=Martin | author-link=Martin Gardner | chapter=Piet Hein’s Superellipse | year=1977 | title=Mathematical Carnival. A New Round-Up of Tantalizers and Puzzles from Scientific American | location=New York | publisher=[[Vintage Press]] | pages=[https://archive.org/details/mathematicalcarn00gard/page/240 240–254] | isbn=978-0-394-72349-5 | chapter-url-access=registration | chapter-url=https://archive.org/details/mathematicalcarn00gard/page/240 }}</ref> जैसा कि उन्होंने इसे समझाया:
सुपरइलिप्स  का नाम डेनिश कवि और वैज्ञानिक [[पीट हेन (डेनमार्क)|पीट हेन]] (1905-1996) ने रखा था, हालांकि उन्होंने इसकी खोज नहीं की थी जैसा कि कभी-कभी दावा किया जाता है। 1959 में, [[स्टॉकहोम]], [[स्वीडन]] में शहर के योजनाकारों ने अपने शहर के स्क्वायर [[सर्गल स्क्वायर|सर्गल]] टॉर्ग में एक चौराहे के लिए एक डिजाइन चुनौती की घोषणा की। पीट हेन का जीत का प्रस्ताव ''n'' = 2.5 और ''a/b'' = 6/5 के साथ एक सुपरइलिप्स  पर आधारित था।<ref name="gardner">{{Citation | last=Gardner | first=Martin | author-link=Martin Gardner | chapter=Piet Hein’s Superellipse | year=1977 | title=Mathematical Carnival. A New Round-Up of Tantalizers and Puzzles from Scientific American | location=New York | publisher=[[Vintage Press]] | pages=[https://archive.org/details/mathematicalcarn00gard/page/240 240–254] | isbn=978-0-394-72349-5 | chapter-url-access=registration | chapter-url=https://archive.org/details/mathematicalcarn00gard/page/240 }}</ref> जैसा कि उसने समझाया:


:मनुष्य वह जानवर है जो रेखाएँ खींचता है जिन पर वह खुद ही ठोकर खा जाता है। सभ्यता के पूरे पैटर्न में दो प्रवृत्तियाँ रही हैं, एक सीधी रेखाओं की ओर और एक आयताकार पैटर्न की ओर और एक वृत्ताकार रेखाओं की ओर। दोनों प्रवृत्तियों के यांत्रिक और मनोवैज्ञानिक कारण हैं। सीधी रेखाओं से बनी चीजें एक साथ अच्छी तरह से फिट होती हैं और जगह बचाती हैं। और हम आसानी से - शारीरिक या मानसिक रूप से - गोल रेखाओं से बनी चीजों के आसपास घूम सकते हैं। लेकिन हम एक कठोर स्थिति में हैं, एक या दूसरे को स्वीकार करना पड़ रहा है, जब अक्सर कोई मध्यवर्ती रूप बेहतर होता है। कुछ फ्रीहैंड बनाने के लिए - जैसे पैचवर्क ट्रैफिक सर्कल उन्होंने स्टॉकहोम में कोशिश की - नहीं करेंगे। यह निश्चित नहीं है, एक वृत्त या वर्ग की तरह निश्चित नहीं है। आप नहीं जानते कि यह क्या है। यह सौंदर्य की दृष्टि से संतोषजनक नहीं है। सुपर-एलीपसे ने समस्या हल की। यह न तो गोल है और न ही आयताकार, बल्कि बीच में है। फिर भी यह निश्चित है, यह निश्चित है - इसमें एक एकता है।
    मनुष्य वह जानवर है जो लकीरें खींचता है और फिर खुद ही उस पर ठोकर खा जाता है। सभ्यता के पूरे पैटर्न में दो प्रवृत्तियाँ रही हैं, एक सीधी रेखाओं की ओर और एक आयताकार पैटर्न और एक वृत्ताकार रेखाओं की ओर। दोनों प्रवृत्तियों के यांत्रिक और मनोवैज्ञानिक कारण होते हैं। सीधी रेखाओं से बनी चीजें आपस में अच्छी तरह जुड़ जाती हैं और जगह बचाती हैं। और हम आसानी से शारीरिक या मानसिक रूप से गोल रेखाओं से बनी चीज़ों के इर्द-गिर्द घूम सकते हैं। लेकिन हम एक कठोर स्थिति में हैं, एक या दूसरे को स्वीकार करना पड़ रहा है, जबकि अक्सर कोई मध्यवर्ती रूप बेहतर होगा। कुछ फ्रीहैंड बनाने के लिए - जैसे कि पैचवर्क ट्रैफिक सर्कल उन्होंने स्टॉकहोम में आजमाया - नहीं चलेगा। यह निश्चित नहीं है, वृत्त या वर्ग की तरह निश्चित नहीं है। आप नहीं जानते कि यह क्या है। यह सौंदर्य की दृष्टि से संतोषजनक नहीं है। सुपर-एलीप्से ने समस्या हल कर दी। यह न तो गोल है और न ही आयताकार, लेकिन बीच में है। फिर भी यह स्थिर है, यह निश्चित है - इसमें एक एकता है।


Sergels Torg 1967 में बनकर तैयार हुआ था। इस बीच, पीट हेन ने अन्य कलाकृतियों, जैसे बिस्तर, व्यंजन, टेबल आदि में सुपरलिप्स का उपयोग करना जारी रखा।<ref name=bbc>[https://www.bbc.co.uk/dna/h2g2/A1053884 ''The Superellipse''], in ''The Guide to Life, The Universe and Everything'' by [[British Broadcasting Corporation|BBC]] (27 June 2003)</ref> सबसे लंबी धुरी के चारों ओर एक सुपरलिप्स घुमाकर, उन्होंने [[superegg]] बनाया, एक ठोस अंडे जैसा आकार जो एक सपाट सतह पर सीधा खड़ा हो सकता था, और एक नवीनता वस्तु के रूप में विपणन किया गया था।
सर्गल्स टॉर्ग 1967 में पूरा हुआ। इस बीच, पीट हेन ने सुपरइलिप्स  का उपयोग अन्य कलाकृतियों, जैसे बिस्तर, व्यंजन, टेबल आदि में किया।<ref name="bbc">[https://www.bbc.co.uk/dna/h2g2/A1053884 ''The Superellipse''], in ''The Guide to Life, The Universe and Everything'' by [[British Broadcasting Corporation|BBC]] (27 June 2003)</ref> सबसे लंबी धुरी के चारों ओर एक सुपरइलिप्स  को घुमाकर, उन्होंने सुपरएग बनाया, एक ठोस अंडे जैसा आकार जो एक सपाट सतह पर सीधा खड़ा हो सकता था, और एक नवीनता खिलौने के रूप में विपणन किया गया था।


1968 में, जब [[वियतनाम युद्ध]] के लिए [[पेरिस]] में वार्ताकार बातचीत की मेज के आकार पर सहमत नहीं हो सके, बालिंस्की, [[कीरोन अंडरवुड]] और होल्ट ने [[न्यूयॉर्क टाइम्स]] को लिखे एक पत्र में एक सुपरलिप्टिकल टेबल का सुझाव दिया।<ref name=gardner/>  सुपरलिप्स का उपयोग [[मेक्सिको सिटी]] में 1968 [[एज़्टेक स्टेडियम]] के आकार के लिए किया गया था।
1968 में, जब [[वियतनाम युद्ध]] के लिए [[पेरिस]] में वार्ताकार वार्ता तालिका के आकार पर सहमत नहीं हो सके, बालिंस्की, [[कीरोन अंडरवुड]] और होल्ट ने [[न्यूयॉर्क टाइम्स]] को लिखे एक पत्र में एक सुपरएलिप्टिकल टेबल का सुझाव दिया।<ref name="gardner" /> सुपरइलिप्स का उपयोग [[मेक्सिको सिटी]] में 1968 के [[एज़्टेक स्टेडियम|एज़्टेका]] ओलंपिक स्टेडियम के आकार के लिए किया गया था।
वाल्डो आर. टॉबलर ने एक [[नक्शा प्रक्षेपण]] विकसित किया, [[Tobler hyperelliptical प्रक्षेपण]], 1973 में प्रकाशित हुआ,<ref>{{Citation|
 
वाल्डो आर. टॉबलर ने 1973 में प्रकाशित एक मैप प्रोजेक्शन, टॉबलर हाइपरलिप्टिकल प्रोजेक्शन विकसित किया,<ref>{{Citation|
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last=Tobler|
first=Waldo|
first=Waldo|
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}}
</ref> जिसमें [[मेरिडियन (भूगोल)]] सुपरलिप्स के चाप हैं।
</ref> जिसमें [[मेरिडियन (भूगोल)|मेरिडियन]] सुपरइलिप्स  के आर्क हैं।


समाचार कंपनी [[स्थानीय]] के लिए लोगो में सर्गल्स टोरग के अनुपात से मेल खाने वाला एक झुका हुआ सुपरलिप्स होता है। [[पिट्सबर्ग स्टीलर्स]] के लोगो में तीन कनेक्टेड सुपरलिप्स का उपयोग किया जाता है।
समाचार कंपनी द लोकल ([[स्थानीय]]) के लोगो में सर्गल्स टोरग के अनुपात से मेल खाने वाला एक झुका हुआ सुपरइलिप्स  है। [[पिट्सबर्ग स्टीलर्स]] के लोगो में तीन जुड़े हुए सुपरइलिप्स  का उपयोग किया जाता है।


कंप्यूटिंग में, मोबाइल ऑपरेटिंग सिस्टम [[iOS]] ऐप आइकन के लिए एक सुपरलिप्स कर्व का उपयोग करता है, जो गोलाकार कोनों की शैली को संस्करण 6 तक उपयोग करता है।<ref>http://iosdesign.ivomynttinen.com/</ref>
कंप्यूटिंग में, मोबाइल ऑपरेटिंग सिस्टम [[iOS]] ऐप आइकन के लिए एक सुपरइलिप्स  कर्व का उपयोग करता है, जो गोल कोनों की शैली को संस्करण 6 तक उपयोग करता है।<ref>http://iosdesign.ivomynttinen.com/</ref>[[File:MeliorSuperEllipse.svg|thumb|176px|ज़ैफ़ के मेलियर टाइपफ़ेस में 'ओ' और 'ओ' अक्षरों की बाहरी रूपरेखाओं को एन = के साथ सुपरइलिप्स  द्वारा वर्णित किया गया है {{nowrap|log(1/2) / log (7/9)}} ≈ 2.758]]
== यह भी देखें ==


* [[एस्ट्रॉयड|ऐस्ट्रॉइड]], n = 2⁄3 और a = b वाला सुपरएलिप्स, चार क्यूस्प वाला एक हाइपोसाइक्लॉइड है।
** [[डेल्टॉइड वक्र]], तीन क्यूसेप्स का हाइपोसाइक्लॉइड।


== यह भी देखें ==
* [[स्क्विर्कल]], n = 4 और a = b वाला सुपरएलिप्स, "द फोर-कोर्नर्ड व्हील" जैसा दिखता है।
* [[एस्ट्रॉयड]], एन = के साथ सुपरलिप्स{{fraction|2|3}} और ए = बी, चार क्यूप्स वाला हाइपोसाइक्लॉइड है।
** [[रेलेक्स त्रिकोण]], "तीन कोनों वाला पहिया।"
** [[डेल्टॉइड वक्र]], तीन क्यूप्स का हाइपोसाइक्लॉइड।
* [[सुपर फॉर्मूला|सुपरफॉर्मूला]], [[सुपरएलिप्सिड]] का एक सामान्यीकरण।
* [[स्क्विर्कल]], = 4 और = b वाला सुपरएलिप्स, द फोर-कोर्नर्ड व्हील जैसा दिखता है।
* [[सुपरक्वाड्रिक्स]] और सुपरएलिप्सोइड्स, सुपरलेलिप्स के त्रि-आयामी "रिश्तेदार"।
** [[रेलेक्स त्रिकोण]], तीन कोनों वाला पहिया।
* [[सुपरएलिप्टिक वक्र]], फॉर्म का समीकरण ''Y<sup>n</sup>'' = ''f''(''X'')
* [[सुपर फॉर्मूला]], [[सुपरएलिप्सिड]] का एक सामान्यीकरण।
* L<sup>P</sup> स्पेस
* [[सुपरक्वाड्रिक्स]] और सुपरलेलिप्सोइड्स, सुपरलेलिप्स के त्रि-आयामी रिश्तेदार।
*सुपरएलिप्सॉइड
* [[सुपरएलिप्टिक वक्र]], फॉर्म Y का समीकरण<sup>एन </सुप> = एफ(एक्स).
* एलपी स्पेस|एल<sup>पी </सुप> रिक्त स्थान
* सुपरेलिप्सिड


== संदर्भ ==
== संदर्भ ==
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* {{citation | last=Barr | first=Alan H. | contribution=Rigid Physically Based Superquadrics | title=[[Graphics Gems]] III | year=1992 | editor-last=Kirk | editor-first=David | publisher=[[Academic Press]] | isbn=978-0-12-409672-1 | pages=137–159 ([http://www.graphicsgems.org/gemsiii/sqfinal.c code]: 472–477)}}
* {{citation | last=Barr | first=Alan H. | contribution=Rigid Physically Based Superquadrics | title=[[Graphics Gems]] III | year=1992 | editor-last=Kirk | editor-first=David | publisher=[[Academic Press]] | isbn=978-0-12-409672-1 | pages=137–159 ([http://www.graphicsgems.org/gemsiii/sqfinal.c code]: 472–477)}}
* {{citation | last=Gielis | first=Johan | title=Inventing the Circle: The Geometry of Nature | year=2003 | location=Antwerp | publisher=Geniaal Press | isbn=978-90-807756-1-9}}
* {{citation | last=Gielis | first=Johan | title=Inventing the Circle: The Geometry of Nature | year=2003 | location=Antwerp | publisher=Geniaal Press | isbn=978-90-807756-1-9}}
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* [http://www.mathcurve.com/courbes2d.gb/lame/lame.shtml "Lamé Curve"] at MathCurve.
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* [http://www.procato.com/superellipse/ Superellipse Calculator & Template Generator]
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* [http://users.cs.cf.ac.uk/Paul.Rosin/fitting.html C code for fitting superellipses]
* [http://users.cs.cf.ac.uk/Paul.Rosin/fitting.html C code for fitting superellipses]
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File:Superellipse.svg
सुपरइलिप्स के उदाहरण

एक सुपरइलिप्स , जिसे गेब्रियल लैम के बाद लैम कर्व के रूप में भी जाना जाता है, दीर्घवृत्त जैसा दिखने वाला एक बंद वक्र है, जो अर्ध-प्रमुख अक्ष और अर्ध-लघु अक्ष की ज्यामितीय विशेषताओं और उनके बारे में समरूपता को बनाए रखता है, लेकिन एक अलग समग्र आकार है।

कार्तीय निर्देशांक प्रणाली में, वक्र पर सभी बिंदुओं का समुच्चय समीकरण को संतुष्ट करता है।

जहाँ और धनात्मक संख्याएँ हैं, और एक संख्या के चारों ओर वर्टीकल बार्स संख्या के पूर्ण मान को दर्शाती हैं।

विशिष्ट मामले

यह सूत्र आयत −a ≤ x ≤ +a और −b ≤ y ≤ +b में निहित एक बंद वक्र को परिभाषित करता है। प्राचलों a और b को वक्र का अर्ध-व्यास कहा जाता है।

वक्र का समग्र आकार घातांक n के मान द्वारा निर्धारित किया जाता है, जैसा कि निम्नलिखित तालिका में दिखाया गया है:

सुपरइलिप्स अवतल (अंदर की ओर घुमावदार) भुजाओं वाले चार-सशस्त्र तारे की तरह दिखता है।

n = 1/2 के लिए, विशेष रूप से, चार चापों में से प्रत्येक परवलय का एक खंड है।

एक एस्ट्रोइड विशेष मामला a = b, n = 2/3 है।

File:Superellipse star.svg
सुपरइलिप्स के साथ n = 12, a = b = 1
वक्र एक समचतुर्भुज है जिसके कोने (±a, 0) और (0, ±b) हैं।
वक्र समान कोनों के साथ लेकिन उत्तल (बाहर की ओर घुमावदार) पक्षों के साथ एक समचतुर्भुज जैसा दिखता है।

वक्रता बिना किसी सीमा के बढ़ जाती है क्योंकि कोई अपने चरम बिंदुओं पर पहुंचता है।

File:Superellipse rounded diamond.svg
सुपरइलिप्स के साथ n = 32, a = b = 1
वक्र एक साधारण दीर्घवृत्त है (विशेष रूप से, एक वृत्त यदि a = b)।
वक्र सतही रूप से गोल कोनों के साथ एक आयत की तरह दिखता है।

बिंदुओं (±a, 0) और (0, ±b) पर वक्रता शून्य होती है।

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स्क्विर्कल, के साथ सुपरइलिप्स n = 4, a = b = 1

यदि n < 2, आकृति को हाइपोएलिप्स भी कहा जाता है; अगर n > 2, एक हाइपरलिप्स

जब n ≥ 1 और a = b, सुपरइलिप्स n-नॉर्म में R2 की गेंद की सीमा होती है।

सुपरइलिप्स के चरम बिंदु हैं (±a, 0) और (0, ±b), और इसके चार "कोने" हैं (±sa, ±sb), जहां (कभी-कभी "सुपरनेस" कहा जाता है "[1])।

गणितीय गुण

जब n एक धनात्मक परिमेय संख्या p/q (न्यूनतम शब्दों में) हो, तो सुपरइलिप्स का प्रत्येक चतुर्थांश क्रम pq का समतल बीजगणितीय वक्र होता है।[2] विशेष रूप से, जब a = b = 1 और n एक सम पूर्णांक है, तो यह डिग्री n का फर्मेट वक्र होता है। उस मामले में, यह गैर-एकल है, लेकिन सामान्य तौर पर, यह एकल होगा। यदि अंश सम नहीं है, तो वक्र को एक ही बीजगणितीय वक्र के भागों से विभिन्न अभिविन्यासों में एक साथ जोड़ा जाता है।

वक्र पैरामीट्रिक समीकरणों द्वारा दिया गया है (पैरामीटर के साथ कोई प्राथमिक ज्यामितीय व्याख्या नहीं है)

जहां प्रत्येक ± को अलग से चुना जा सकता है ताकि का प्रत्येक मान वक्र पर चार बिंदु दे। समतुल्य रूप से, मान लीजिए कि की सीमा से अधिक है,

जहां साइन फंक्शन है

यहाँ धनात्मक क्षैतिज अक्ष और मूल से किरण के बीच का कोण नहीं है, क्योंकि इस कोण की स्पर्शरेखा y/x के बराबर है, जबकि पैरामीट्रिक अभिव्यक्तियों में

सुपरइलिप्स के अंदर के क्षेत्र को गामा फ़ंक्शन के संदर्भ में व्यक्त किया जा सकता है

या बीटा फ़ंक्शन के संदर्भ में

पेडल वक्र की गणना करना अपेक्षाकृत सरल है। विशेष रूप से, पेडल

द्वारा ध्रुवीय निर्देशांक में दिया जाता है[3]

सामान्यीकरण

विभिन्न प्रतिपादकों के साथ एक सुपरइलिप्स के रूपांतर

सुपरइलिप्स को आगे सामान्यीकृत किया गया है:

या

ध्यान दें कि एक पैरामीटर है जो प्रारंभिक कार्यों के माध्यम से भौतिक कोण से जुड़ा हुआ नहीं है।

इतिहास

प्रपत्र का सामान्य कार्तीय संकेतन फ्रांसीसी गणितज्ञ गेब्रियल लैम (1795-1870) से आता है, जिन्होंने दीर्घवृत्त के लिए समीकरण को सामान्य किया।

1952 में प्रकाशित हर्मन ज़ैफ़ का टाइपफ़ेस मेलिओर, ओ जैसे अक्षरों के लिए सुपरइलिप्स का उपयोग करता है। तीस साल बाद डोनाल्ड नुथ अपने कंप्यूटर आधुनिक प्रकार के परिवार में सच्चे दीर्घवृत्त और सुपरइलिप्स (दोनों घन स्प्लिन द्वारा अनुमानित) के बीच चयन करने की क्षमता का निर्माण करेंगे।

सुपरइलिप्स का नाम डेनिश कवि और वैज्ञानिक पीट हेन (1905-1996) ने रखा था, हालांकि उन्होंने इसकी खोज नहीं की थी जैसा कि कभी-कभी दावा किया जाता है। 1959 में, स्टॉकहोम, स्वीडन में शहर के योजनाकारों ने अपने शहर के स्क्वायर सर्गल टॉर्ग में एक चौराहे के लिए एक डिजाइन चुनौती की घोषणा की। पीट हेन का जीत का प्रस्ताव n = 2.5 और a/b = 6/5 के साथ एक सुपरइलिप्स पर आधारित था।[4] जैसा कि उसने समझाया:

    मनुष्य वह जानवर है जो लकीरें खींचता है और फिर खुद ही उस पर ठोकर खा जाता है। सभ्यता के पूरे पैटर्न में दो प्रवृत्तियाँ रही हैं, एक सीधी रेखाओं की ओर और एक आयताकार पैटर्न और एक वृत्ताकार रेखाओं की ओर। दोनों प्रवृत्तियों के यांत्रिक और मनोवैज्ञानिक कारण होते हैं। सीधी रेखाओं से बनी चीजें आपस में अच्छी तरह जुड़ जाती हैं और जगह बचाती हैं। और हम आसानी से — शारीरिक या मानसिक रूप से — गोल रेखाओं से बनी चीज़ों के इर्द-गिर्द घूम सकते हैं। लेकिन हम एक कठोर स्थिति में हैं, एक या दूसरे को स्वीकार करना पड़ रहा है, जबकि अक्सर कोई मध्यवर्ती रूप बेहतर होगा। कुछ फ्रीहैंड बनाने के लिए - जैसे कि पैचवर्क ट्रैफिक सर्कल उन्होंने स्टॉकहोम में आजमाया - नहीं चलेगा। यह निश्चित नहीं है, वृत्त या वर्ग की तरह निश्चित नहीं है। आप नहीं जानते कि यह क्या है। यह सौंदर्य की दृष्टि से संतोषजनक नहीं है। सुपर-एलीप्से ने समस्या हल कर दी। यह न तो गोल है और न ही आयताकार, लेकिन बीच में है। फिर भी यह स्थिर है, यह निश्चित है - इसमें एक एकता है।

सर्गल्स टॉर्ग 1967 में पूरा हुआ। इस बीच, पीट हेन ने सुपरइलिप्स का उपयोग अन्य कलाकृतियों, जैसे बिस्तर, व्यंजन, टेबल आदि में किया।[5] सबसे लंबी धुरी के चारों ओर एक सुपरइलिप्स को घुमाकर, उन्होंने सुपरएग बनाया, एक ठोस अंडे जैसा आकार जो एक सपाट सतह पर सीधा खड़ा हो सकता था, और एक नवीनता खिलौने के रूप में विपणन किया गया था।

1968 में, जब वियतनाम युद्ध के लिए पेरिस में वार्ताकार वार्ता तालिका के आकार पर सहमत नहीं हो सके, बालिंस्की, कीरोन अंडरवुड और होल्ट ने न्यूयॉर्क टाइम्स को लिखे एक पत्र में एक सुपरएलिप्टिकल टेबल का सुझाव दिया।[4] सुपरइलिप्स का उपयोग मेक्सिको सिटी में 1968 के एज़्टेका ओलंपिक स्टेडियम के आकार के लिए किया गया था।

वाल्डो आर. टॉबलर ने 1973 में प्रकाशित एक मैप प्रोजेक्शन, टॉबलर हाइपरलिप्टिकल प्रोजेक्शन विकसित किया,[6] जिसमें मेरिडियन सुपरइलिप्स के आर्क हैं।

समाचार कंपनी द लोकल (स्थानीय) के लोगो में सर्गल्स टोरग के अनुपात से मेल खाने वाला एक झुका हुआ सुपरइलिप्स है। पिट्सबर्ग स्टीलर्स के लोगो में तीन जुड़े हुए सुपरइलिप्स का उपयोग किया जाता है।

कंप्यूटिंग में, मोबाइल ऑपरेटिंग सिस्टम iOS ऐप आइकन के लिए एक सुपरइलिप्स कर्व का उपयोग करता है, जो गोल कोनों की शैली को संस्करण 6 तक उपयोग करता है।[7]

ज़ैफ़ के मेलियर टाइपफ़ेस में 'ओ' और 'ओ' अक्षरों की बाहरी रूपरेखाओं को एन = के साथ सुपरइलिप्स द्वारा वर्णित किया गया है log(1/2) / log (7/9) ≈ 2.758

यह भी देखें

  • ऐस्ट्रॉइड, n = 2⁄3 और a = b वाला सुपरएलिप्स, चार क्यूस्प वाला एक हाइपोसाइक्लॉइड है।

संदर्भ

  1. Donald Knuth: The METAFONTbook, p. 126
  2. For a derivation of the algebraic equation in the case where n = 2/3, see p. 3 of http://xahlee.info/SpecialPlaneCurves_dir/Astroid_dir/astroid.pdf.
  3. J. Edwards (1892). अंतर कलन. London: MacMillan and Co. pp. 164.
  4. 4.0 4.1 Gardner, Martin (1977), "Piet Hein's Superellipse", Mathematical Carnival. A New Round-Up of Tantalizers and Puzzles from Scientific American, New York: Vintage Press, pp. 240–254, ISBN 978-0-394-72349-5
  5. The Superellipse, in The Guide to Life, The Universe and Everything by BBC (27 June 2003)
  6. Tobler, Waldo (1973), "The hyperelliptical and other new pseudocylindrical equal area map projections", Journal of Geophysical Research, 78 (11): 1753–1759, Bibcode:1973JGR....78.1753T, CiteSeerX 10.1.1.495.6424, doi:10.1029/JB078i011p01753.
  7. http://iosdesign.ivomynttinen.com/

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