छेदक घन का समाकलन: Difference between revisions

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छेदक घन का समाकल लगातार और चुनौतीपूर्ण होता <ref>{{cite book|last=Spivak|first=Michael|authorlink=Michael Spivak |title=गणना|url=https://archive.org/details/calculus4thediti00mich|url-access=registration|year=2008|chapter=Integration in Elementary Terms |quote=यह एक पेचीदा और महत्वपूर्ण अभिन्न है जो अक्सर सामने आता है।|page=[https://archive.org/details/calculus4thediti00mich/page/382 382]}}</ref> प्रारंभिक कलन का [[अनिश्चितकालीन समाकल]] है।
 
सिकेंट क्यूब का इंटीग्रल लगातार और चुनौतीपूर्ण होता है<ref>{{cite book|last=Spivak|first=Michael|authorlink=Michael Spivak |title=गणना|url=https://archive.org/details/calculus4thediti00mich|url-access=registration|year=2008|chapter=Integration in Elementary Terms |quote=यह एक पेचीदा और महत्वपूर्ण अभिन्न है जो अक्सर सामने आता है।|page=[https://archive.org/details/calculus4thediti00mich/page/382 382]}}</ref> प्रारंभिक कलन का [[अनिश्चितकालीन अभिन्न]]:


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कहाँ <math display=inline>\operatorname{gd}^{-1}</math> प्रतिलोम [[गुडरमैनियन समारोह]] है, जो छेदक फलन का समाकलन है।
जहाँ <math display=inline>\operatorname{gd}^{-1}</math> प्रतिलोम [[गुडरमैनियन फ़ंक्शन]] है, जो [[छेदक समारोह का अभिन्न अंग|छेदक फलन का समाकलन]] है।


ऐसे कई कारण हैं कि क्यों यह विशेष प्रतिपक्षी विशेष ध्यान देने योग्य है:
ऐसे कई कारण हैं कि क्यों यह विशेष प्रतिपक्षी विशेष ध्यान देने योग्य है।


* उच्च [[समता (गणित)]] के समाकलों को कम करने के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीक, सेकेंट की निम्नतर शक्तियों को कम करने के लिए इस सबसे सरल मामले में पूरी तरह से मौजूद है। अन्य मामले भी इसी तरह से किए जाते हैं।
* उच्च [[समता (गणित)]] के समाकलों को कम करने के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीक, छेदिका की निम्नतर शक्तियों को कम करने के लिए इस सबसे सरल स्थिति में पूरी प्रकार से उपस्तिथ है। अन्य स्थितियों में भी इसी प्रकार से किए जाते हैं।
* एकीकरण में अतिशयोक्तिपूर्ण कार्यों की उपयोगिता को छेदक की विषम शक्तियों के मामलों में प्रदर्शित किया जा सकता है ([[स्पर्शरेखा समारोह]] की शक्तियों को भी शामिल किया जा सकता है)
* एकीकरण में [[अतिशयोक्तिपूर्ण कार्य|अतिपरवलिक कार्यों]] की उपयोगिता को छेदक की विषम शक्तियों की स्थितियों में प्रदर्शित किया जा सकता है। (स्पर्शरेखा की शक्तियों को भी सम्मलित किया जा सकता है)
* यह आमतौर पर प्रथम वर्ष के कैलकुलस कोर्स में किए जाने वाले कई इंटीग्रल में से एक है जिसमें आगे बढ़ने का सबसे स्वाभाविक तरीका [[भागों द्वारा एकीकृत]] करना और उसी इंटीग्रल पर लौटना शामिल है जो एक के साथ शुरू हुआ (दूसरा एक [[घातांक प्रकार्य]] के उत्पाद का इंटीग्रल है) [[ उन लोगों के ]] या [[ कोज्या ]] फ़ंक्शन; फिर भी साइन या कोसाइन फ़ंक्शन की शक्ति का एक और अभिन्न)
* यह सामान्यतः प्रथम वर्ष के कलन पाठ्यक्रम में किए जाने वाले कई समाकल में से है जिसमें आगे बढ़ने का सबसे स्वाभाविक विधि [[भागों द्वारा एकीकृत]] करना और उसी समाकल पर लौटना सम्मलित है जो के साथ प्रारंभ हुआ (दूसरा [[ज्या]] या [[कोज्या]] फ़ंक्शन के साथ घातांक प्रकार्य के उत्पाद का समाकल है, ज्या या कोज्या फ़ंक्शन की शक्ति का एक और समाकल है।)
* इस समाकल का उपयोग प्रपत्र के किसी भी समाकल के मूल्यांकन में किया जाता है
* इस समाकल का उपयोग प्रपत्र के किसी भी समाकल के मूल्यांकन में किया जाता है
:: <math>\int \sqrt{a^2+x^2}\,dx,</math>
:: <math>\int \sqrt{a^2+x^2}\,dx,</math> जहाँ <math>a</math> स्थिरांक है। विशेष रूप से, यह की समस्याओं में प्रकट होता है
: कहाँ <math>a</math> एक स्थिरांक है। विशेष रूप से, यह की समस्याओं में प्रकट होता है:
:* [[चाप की लंबाई]] [[परवलय]] और [[आर्किमिडीयन सर्पिल]]
 
:* [[घुमावदार]] का [[पृष्ठीय क्षेत्रफल]] ज्ञात करना।
:* चाप की लंबाई [[परवलय]] और [[आर्किमिडीयन सर्पिल]]
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== व्युत्पत्ति ==
== व्युत्पत्ति ==
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इस प्रतिपक्षी को भागों द्वारा एकीकरण द्वारा पाया जा सकता है, इस प्रकार है:<ref name=":1">{{Cite book|last=Stewart|first=James|authorlink=James Stewart (mathematician)|title=कैलकुलस - अर्ली ट्रान्सेंडैंटल्स|publisher=Cengage Learning|year=2012|isbn=978-0-538-49790-9|location=United States|pages=475-6|chapter=Section 7.2: Trigonometric Integrals}}</ref>
इस प्रतिपक्षी को भागों द्वारा एकीकरण द्वारा पाया जा सकता है, इस प्रकार है:<ref name=":1">{{Cite book|last=Stewart|first=James|authorlink=James Stewart (mathematician)|title=कैलकुलस - अर्ली ट्रान्सेंडैंटल्स|publisher=Cengage Learning|year=2012|isbn=978-0-538-49790-9|location=United States|pages=475-6|chapter=Section 7.2: Trigonometric Integrals}}</ref>
:<math>\int \sec^3 x \, dx = \int u\,dv = uv - \int v \,du</math>
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   &= \sec x \tan x + \ln\left|\sec x + \tan x\right| + C,
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सिकेंट फ़ंक्शन के इंटीग्रल का उपयोग करके, <math display=inline>\int \sec x \,dx = \ln \left|\sec x + \tan x\right| + C.</math><ref name=":1" />
छेदक कार्य के समाकल का उपयोग करके, <math display=inline>\int \sec x \,dx = \ln \left|\sec x + \tan x\right| + C.</math><ref name=":1" />


अंत में, दोनों पक्षों को 2 से विभाजित करें:
अंत में, दोनों पक्षों को 2 से विभाजित करें:
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जिसे निकाला जाना था।<ref name=":1" />
जिसे निकाला जाना था।<ref name=":1" />
 
=== किसी परिमेय फलन के समाकल में कमी ===
 
=== किसी परिमेय फलन के अभिन्न अंग में कमी ===


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= \int \frac{du}{(1-u^2)^2}
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कहाँ <math>u = \sin x</math>, ताकि <math>du = \cos x\,dx</math>. यह आंशिक अंशों द्वारा अपघटन को स्वीकार करता है:
जहाँ <math>u = \sin x</math>, ताकि <math>du = \cos x\,dx</math>. यह आंशिक अंशों द्वारा अपघटन को स्वीकार करता है।


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= \frac{1}{4(1+u)} + \frac{1}{4(1+u)^2} + \frac{1}{4(1-u)} + \frac{1}{4(1-u)^2}.
= \frac{1}{4(1+u)} + \frac{1}{4(1+u)^2} + \frac{1}{4(1-u)} + \frac{1}{4(1-u)^2}.
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टर्म-दर-टर्म एंटीडिफरेंशिएटिंग, एक को मिलता है
टर्म-दर-टर्म प्रतिविभेदन को मिलता है


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   &= \tfrac12 (\ln|\sec x + \tan x| + \sec x \tan x) + C.
   &= \tfrac12 (\ln|\sec x + \tan x| + \sec x \tan x) + C.
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=== अतिपरवलिक कार्य ===


 
समाकल रूप का: <math>\int \sec^n x \tan^m x\, dx</math> [[पायथागॉरियन पहचान]] का उपयोग करके कम किया जा सकता है यदि <math>n</math> समता (गणित) है <math>n</math> और <math>m</math> दोनों विषम हैं। यदि <math>n</math> विषम है और <math>m</math> सम है, अतिपरवलिक प्रतिस्थापन का उपयोग स्थिर एकीकरण को अतिपरवलिक शक्ति-कम करने वाले सूत्रों वाले भागों द्वारा प्रतिस्थापित करने के लिए किया जा सकता है।
=== अतिशयोक्तिपूर्ण कार्य ===
 
फॉर्म का इंटीग्रल: <math>\int \sec^n x \tan^m x\, dx</math> [[पायथागॉरियन पहचान]] का उपयोग करके कम किया जा सकता है यदि <math>n</math> समता (गणित) है या <math>n</math> और <math>m</math> दोनों विषम हैं। अगर <math>n</math> विषम है और <math>m</math> सम है, अतिशयोक्तिपूर्ण प्रतिस्थापन का उपयोग नेस्टेड एकीकरण को अतिशयोक्तिपूर्ण शक्ति-कम करने वाले फ़ार्मुलों वाले भागों द्वारा प्रतिस्थापित करने के लिए किया जा सकता है।


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   &= \tfrac12 (\sec x \tan x + \ln \left|\sec x + \tan x\right|) + C
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== छेदक की उच्च विषम शक्तियाँ ==
== छेदक की उच्च विषम शक्तियाँ ==


जिस तरह ऊपर के हिस्सों के एकीकरण ने पहली शक्ति के लिए छेदक के अभिन्न अंग को छेदक घन के अभिन्न अंग को कम कर दिया है, उसी तरह एक समान प्रक्रिया छेदक की उच्च विषम शक्तियों के अभिन्न अंग को कम कर देती है। यह सेकंडेंट रिडक्शन फॉर्मूला है, जो सिंटैक्स का अनुसरण करता है:
जिस प्रकार ऊपर के भागों के एकीकरण ने पहली शक्ति के लिए छेदक के समाकल अंग को छेदक घन के समाकल अंग को कम कर दिया है, उसी प्रकार समान प्रक्रिया छेदक की उच्च विषम शक्तियों के समाकल अंग को कम कर देती है। यह छेदक कमी सूत्र है, जो वाक्य रचना का अनुसरण करता है:


:<math>
:<math>
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= \frac{\sec^{n-2} x \tan x}{n-1} \,+\, \frac{n-2}{n-1}\int \sec^{n-2} x \, dx \qquad \text{ (for }n \ne 1\text{)}\,\!
= \frac{\sec^{n-2} x \tan x}{n-1} \,+\, \frac{n-2}{n-1}\int \sec^{n-2} x \, dx \qquad \text{ (for }n \ne 1\text{)}\,\!
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स्पर्शरेखाओं की भी शक्तियों को [[द्विपद विस्तार]] का उपयोग करके छेदक के एक विषम [[बहुपद]] का निर्माण करके और इन सूत्रों का उपयोग सबसे बड़े पद पर और समान पदों के संयोजन द्वारा समायोजित किया जा सकता है।
स्पर्शरेखाओं की भी शक्तियों को [[द्विपद गुणांक|द्विपद विस्तार]] का उपयोग करके छेदक के विषम [[बहुपद]] का निर्माण करके और इन सूत्रों का उपयोग सबसे बड़े पद पर और समान पदों के संयोजन द्वारा समायोजित किया जा सकता है।


== यह भी देखें ==
== यह भी देखें ==


* [[इंटीग्रल की सूची]]
* [[इंटीग्रल की सूची|समाकल की सूची]]


==टिप्पणियाँ==
==टिप्पणियाँ==
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{{Calculus topics}}
{{Calculus topics}}
[[Category: समाकलन गणित]]


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[[Category:Created On 26/04/2023]]
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Latest revision as of 12:10, 5 May 2023

छेदक घन का समाकल लगातार और चुनौतीपूर्ण होता [1] प्रारंभिक कलन का अनिश्चितकालीन समाकल है।

जहाँ प्रतिलोम गुडरमैनियन फ़ंक्शन है, जो छेदक फलन का समाकलन है।

ऐसे कई कारण हैं कि क्यों यह विशेष प्रतिपक्षी विशेष ध्यान देने योग्य है।

  • उच्च समता (गणित) के समाकलों को कम करने के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीक, छेदिका की निम्नतर शक्तियों को कम करने के लिए इस सबसे सरल स्थिति में पूरी प्रकार से उपस्तिथ है। अन्य स्थितियों में भी इसी प्रकार से किए जाते हैं।
  • एकीकरण में अतिपरवलिक कार्यों की उपयोगिता को छेदक की विषम शक्तियों की स्थितियों में प्रदर्शित किया जा सकता है। (स्पर्शरेखा की शक्तियों को भी सम्मलित किया जा सकता है)
  • यह सामान्यतः प्रथम वर्ष के कलन पाठ्यक्रम में किए जाने वाले कई समाकल में से है जिसमें आगे बढ़ने का सबसे स्वाभाविक विधि भागों द्वारा एकीकृत करना और उसी समाकल पर लौटना सम्मलित है जो के साथ प्रारंभ हुआ (दूसरा ज्या या कोज्या फ़ंक्शन के साथ घातांक प्रकार्य के उत्पाद का समाकल है, ज्या या कोज्या फ़ंक्शन की शक्ति का एक और समाकल है।)
  • इस समाकल का उपयोग प्रपत्र के किसी भी समाकल के मूल्यांकन में किया जाता है
जहाँ स्थिरांक है। विशेष रूप से, यह की समस्याओं में प्रकट होता है

व्युत्पत्ति

भागों द्वारा एकीकरण

इस प्रतिपक्षी को भागों द्वारा एकीकरण द्वारा पाया जा सकता है, इस प्रकार है:[2]

जहाँ

तब

अगला जोड़ें दोनों पक्षों के लिए:[lower-alpha 1]

छेदक कार्य के समाकल का उपयोग करके, [2]

अंत में, दोनों पक्षों को 2 से विभाजित करें:

जिसे निकाला जाना था।[2]

किसी परिमेय फलन के समाकल में कमी

जहाँ , ताकि . यह आंशिक अंशों द्वारा अपघटन को स्वीकार करता है।

टर्म-दर-टर्म प्रतिविभेदन को मिलता है