हाइपरज्यामेट्रिक फ़ंक्शन: Difference between revisions

From Vigyanwiki
(Created page with "{{Short description|Special function defined by a hypergeometric series}} {{hatnote| The term "hypergeometric function" sometimes refers to the generalized hypergeometric fu...")
 
No edit summary
 
(19 intermediate revisions by 3 users not shown)
Line 1: Line 1:
{{Short description|Special function defined by a hypergeometric series}}
{{Short description|Special function defined by a hypergeometric series}}
{{hatnote| The term "hypergeometric function" sometimes refers to the [[generalized hypergeometric function]]. For other hypergeometric functions see [[#See also|See also]].}}
{{hatnote| हाइपर ज्यामितीय फलन शब्द कभी-कभी सामान्यीकृत  हाइपर ज्यामितीय फलन को संदर्भित करता है। अन्य  हाइपर ज्यामितीय फलनो के लिए यह भी देखें।}}
फ़ाइल: हाइपर जियोमेट्रिक फ़ंक्शन 2F1(a,b; c; z) का प्लॉट a=2 और b=3 और c= के साथ4 in the complex plane from -2-2i to 2+2i with colors created with Mathematica 13.1 function ComplexPlot3D.svg|alt=Plot of the hypergeometric function 2F1(ए, बी; सी; जेड) ए = 2 और बी = 3 और सी = 4 जटिल विमान में -2-2i से 2 + 2i तक मैथमैटिका 13.1 फ़ंक्शन कॉम्प्लेक्सप्लॉट 3 डी | थंब | हाइपरजेमेट्रिक फ़ंक्शन का प्लॉट 2F1(a,b; c; z) a=2 और b=3 और c=4 के साथ कॉम्प्लेक्स प्लेन में -2-2i से 2+2i तक मेथेमेटिका 13.1 फ़ंक्शन ComplexPlot3D के साथ बनाए गए रंगों के साथ
{{Use American English|date = January 2019}}


गणित में, गाऊसी या साधारण हाइपरज्यामितीय फलन <sub>2</sub>F<sub>1</sub>(a,b;c;z) 'हाइपरज्यामितीय श्रृंखला' द्वारा प्रस्तुत एक [[विशेष कार्य]] है, जिसमें विशेष मामले या सीमित मामले (गणित) के रूप में कई अन्य विशेष कार्य शामिल हैं। यह दूसरे क्रम के रैखिक फलन साधारण अवकल समीकरण (ODE) का एक हल है। तीन [[नियमित एकवचन बिंदु]]ओं के साथ प्रत्येक दूसरे क्रम के रैखिक ODE को इस समीकरण में रूपांतरित किया जा सकता है।
गणित में, गाऊसी या साधारण हाइपरज्यामितीय फलन <sub>2</sub>F<sub>1</sub>(a,b;c;z) 'हाइपरज्यामितीय श्रृंखला' द्वारा प्रस्तुत एक [[विशेष कार्य|विशेष फलन]] के रूप में है, जिसमें विशिष्ट या सीमित गणित स्थितियों के रूप में कई अन्य विशेष फलन सम्मलित होते हैं। यह दूसरे क्रम के रैखिक फलन साधारण अवकल समीकरण (ओडीइ) का एक सोलूशन है। तीन [[नियमित एकवचन बिंदु|नियमित अद्वितीय बिंदु]]ओं के साथ प्रत्येक दूसरे क्रम के रैखिक ओडीइ को इस समीकरण में रूपांतरित किया जा सकता है।


हाइपरज्यामेट्रिक फ़ंक्शन से जुड़े हजारों प्रकाशित [[पहचान (गणित)]] में से कुछ की व्यवस्थित सूचियों के लिए, संदर्भ कार्यों को देखें {{harvtxt | Erdélyi | Magnus | Oberhettinger | Tricomi |1953}} और {{harvtxt | Olde Daalhuis | 2010}}. सभी पहचानों को व्यवस्थित करने के लिए कोई ज्ञात प्रणाली नहीं है; वास्तव में, कोई ज्ञात एल्गोरिथम नहीं है जो सभी पहचान उत्पन्न कर सके; कई अलग-अलग एल्गोरिदम ज्ञात हैं जो पहचान की विभिन्न श्रृंखला उत्पन्न करते हैं। पहचान की एल्गोरिथम खोज का सिद्धांत एक सक्रिय शोध विषय बना हुआ है।
हाइपरज्यामितीय फलन से जुड़े कई हजारों प्रकाशित [[पहचान (गणित)|सर्वसमिका (गणित)]] में से कुछ की व्यवस्थित सूचियों के लिए [[एर्डेली एट अल 1953 और ओल्ड डलहुइस 2010]] द्वारा संदर्भ फलनो को देखें और इस प्रकार सभी सर्वसमिका को व्यवस्थित करने के लिए कोई ज्ञात प्रणाली नहीं है और वास्तव में कोई ज्ञात कलन विधि जो सभी [[पहचान (गणित)|सर्वसमिका]] को उत्पन्न कर सकते हैं और कई भिन्न -भिन्न कलन विधि की एक संख्या ज्ञात कर सर्वसमिका की विभिन्न श्रृंखला उत्पन्न करते हैं और इस प्रकार कलन विधि सर्वसमिका की खोज का सिद्धांत एक सक्रिय शोध का विषय बना हुआ है।


== इतिहास ==
== इतिहास ==
हाइपरज्यामितीय श्रृंखला शब्द का पहली बार इस्तेमाल [[जॉन वालिस]] ने अपनी 1655 की पुस्तक अरिथमेटिका इन्फिनिटोरम में किया था।
हाइपरज्यामितीय श्रृंखला शब्द का पहली बार उपयोग [[जॉन वालिस]] ने अपनी 1655 की पुस्तक अरिथमेटिका इन्फिनिटोरम में किया था।


हाइपरज्यामितीय श्रृंखला का अध्ययन [[लियोनहार्ड यूलर]] द्वारा किया गया था, लेकिन पहला पूर्ण व्यवस्थित उपचार किसके द्वारा दिया गया था {{harvs|txt|authorlink=Carl Friedrich Gauss|first=Carl Friedrich|last=Gauss|year=1813}}.
हाइपरज्यामितीय श्रृंखला का [[लियोनहार्ड यूलर]] द्वारा अध्ययन किया गया था, लेकिन [[कार्ल फ्रेडरिक गॉस]] ने 1813 में पहला पूर्ण व्यवस्थित ट्रीटमेंट दिया गया था


उन्नीसवीं शताब्दी के अध्ययनों में वे शामिल थे {{harvs|txt|authorlink=Ernst Kummer|first=Ernst|last=Kummer|year=1836}}, और द्वारा मौलिक लक्षण वर्णन {{harvs|txt|authorlink=Bernhard Riemann|first=Bernhard|last=Riemann|year=1857}} हाइपरजियोमेट्रिक फ़ंक्शन का अंतर समीकरण के माध्यम से इसे संतुष्ट करता है।
उन्नीसवीं शताब्दी में किए गए अध्ययनों में [[एर्नस्ट कुममर (1836)]] के अध्ययन तथा समान ज्यामितीय प्रकार्य के [[बर्नहार्ड रिमेंन (1857)]] द्वारा आधारभूत मौलिक लक्षण का वर्णन है और हाइपर ज्यामितीय फलन का अवकलन समीकरण के माध्यम से इसे संतुष्ट करता है।


रीमैन ने दिखाया कि दूसरे क्रम का अंतर समीकरण <sub>2</sub>F<sub>1</sub>(z), जटिल विमान में जांच की गई, इसकी तीन [[नियमित विलक्षणता]] द्वारा विशेषता ([[रीमैन क्षेत्र]] पर) की जा सकती है।
रीमन ने दिखाया कि जटिल समतल में परीक्षण <sub>2</sub>F<sub>1</sub>(z), के लिए द्वितीय क्रम का अवकलन समीकरण है, इसकी तीन [[नियमित विलक्षणता]] द्वारा [[रीमैन क्षेत्र]] पर विशेषता की जा सकती है।


ऐसे मामले जहां समाधान [[बीजगणितीय कार्य]] हैं, [[हरमन ब्लैक]] (श्वार्ज़ की सूची) द्वारा पाए गए।
जिन स्थिति में सोलूशन [[बीजगणितीय कार्य|बीजगणितीय फलन]] के रूप में हैं, वहां [[हर्मन श्वार्ज़]] (श्वार्ज़ की सूची) द्वारा दिखाया जाता है।


== हाइपरज्यामितीय श्रृंखला ==
== हाइपरज्यामितीय श्रृंखला ==
हाइपरजियोमेट्रिक फ़ंक्शन के लिए परिभाषित किया गया है {{math|{{!}}''z''{{!}} < 1}} शक्ति श्रृंखला द्वारा
हाइपर ज्यामितीय फलन के लिए परिभाषित {{math|{{!}}''z''{{!}} < 1}} शक्ति श्रृंखला द्वारा किया गया है।


<math display=block>{}_2F_1(a,b;c;z) = \sum_{n=0}^\infty \frac{(a)_n (b)_n}{(c)_n} \frac{z^n}{n!} = 1 + \frac{ab}{c}\frac{z}{1!} + \frac{a(a+1)b(b+1)}{c(c+1)}\frac{z^2}{2!} + \cdots.</math>
<math display=block>{}_2F_1(a,b;c;z) = \sum_{n=0}^\infty \frac{(a)_n (b)_n}{(c)_n} \frac{z^n}{n!} = 1 + \frac{ab}{c}\frac{z}{1!} + \frac{a(a+1)b(b+1)}{c(c+1)}\frac{z^2}{2!} + \cdots.</math>
यदि यह अपरिभाषित (या अनंत) है {{mvar|c}} एक गैर-सकारात्मक [[पूर्णांक]] के बराबर है। यहाँ {{math|(''q'')<sub>''n''</sub>}} (उभरता हुआ) पोचममेर प्रतीक है, जिसे इसके द्वारा परिभाषित किया गया है:
यदि यह अपरिभाषित या अनंत {{mvar|c}} के रूप में है, तो यह एक गैर-सकारात्मक [[पूर्णांक]] के बराबर होता है। यहाँ {{math|(''q'')<sub>''n''</sub>}} उभरता हुआ पोचममेर प्रतीक के रूप में है, जिसे इसके द्वारा परिभाषित किया गया है।


<math display=block>(q)_n = \begin{cases}  1  & n = 0 \\
<math display=block>(q)_n = \begin{cases}  1  & n = 0 \\
   q(q+1) \cdots (q+n-1) & n > 0
   q(q+1) \cdots (q+n-1) & n > 0
  \end{cases}</math>
  \end{cases}</math>
यदि कोई हो तो श्रृंखला समाप्त हो जाती है {{mvar|a}} या {{mvar|b}} एक गैर-सकारात्मक पूर्णांक है, जिस स्थिति में फ़ंक्शन बहुपद में कम हो जाता है:
यदि a या b एक गैर-धनात्मक पूर्णांक है तो यह श्रृंखला समाप्त हो जाती है, जहाँ एक बहुपद के लिए फलन कम हो जाता है।<math display=block>{}_2F_1(-m,b;c;z) = \sum_{n=0}^m (-1)^n \binom{m}{n} \frac{(b)_n}{(c)_n} z^n.</math>


<math display=block>{}_2F_1(-m,b;c;z) = \sum_{n=0}^m (-1)^n \binom{m}{n} \frac{(b)_n}{(c)_n} z^n.</math>
जटिल तर्कों के लिए {{mvar|z}} साथ {{math|{{abs|''z''}}&nbsp;≥&nbsp;1}} यह जटिल विमान में किसी भी पथ के साथ [[विश्लेषणात्मक निरंतरता]] हो सकती है जो शाखा बिंदु 1 और अनंतता से बचती है।


जैसा {{math|''c'' → −''m''}}, कहाँ {{mvar|m}} एक गैर-ऋणात्मक पूर्णांक है, एक के पास है {{math|<sub>2</sub>''F''<sub>1</sub>(''z'') → ∞}}. मूल्य से विभाजित करना {{math|Γ(''c'')}} [[गामा समारोह]] की, हमारे पास सीमा है:
{{math|{{abs|''z''}}&nbsp;≥&nbsp;1}} के साथ जटिल तर्क {{mvar|z}} के लिए इसे जटिल तल में किसी भी पथ के साथ [[विश्लेषणात्मक]] [[विश्लेषणात्मक निरंतरता|निरंतरता]] रूप से जारी रखा जा सकता है जो शाखा बिंदु 1 और अनंत से बचती है।


<math display=block>\lim_{c\to -m}\frac{{}_2F_1(a,b;c;z)}{\Gamma(c)}=\frac{(a)_{m+1}(b)_{m+1}}{(m+1)!}z^{m+1}{}_2F_1(a+m+1,b+m+1;m+2;z)</math>
जैसा {{math|''c'' → −''m''}}, जहाँ {{mvar|m}} एक गैर-ऋणात्मक पूर्णांक है, और {{math|<sub>2</sub>''F''<sub>1</sub>(''z'') → ∞}}. के रूप में [[गामा फलन]] के मूल्य गामा {{math|Γ(''c'')}} [[गामा समारोह|गामा]] फलन से विभाजित होते है।


{{math|<sub>2</sub>''F''<sub>1</sub>(''z'')}} [[सामान्यीकृत हाइपरज्यामितीय श्रृंखला]] का सबसे सामान्य प्रकार है {{mvar|<sub>p</sub>F<sub>q</sub>}}, और अक्सर सरल रूप से निर्दिष्ट किया जाता है {{math|''F''(''z'')}}.
<math display="block">\lim_{c\to -m}\frac{{}_2F_1(a,b;c;z)}{\Gamma(c)}=\frac{(a)_{m+1}(b)_{m+1}}{(m+1)!}z^{m+1}{}_2F_1(a+m+1,b+m+1;m+2;z)</math>


== विभेद सूत्र ==
 
पहचान का उपयोग करना <math> (a)_{n+1}=a (a+1)_n</math>, यह दिखाया गया है
{{math|<sub>2</sub>''F''<sub>1</sub>(''z'')}} [[सामान्यीकृत हाइपरज्यामितीय श्रृंखला]] {{mvar|<sub>p</sub>F<sub>q</sub>}},का सबसे सामान्य प्रकार है और इसे मात्र x {{math|''F''(''z'')}}.के रूप में निर्दिष्ट किया जाता है
 
== अवकलन सूत्र ==
सर्वसमिका का उपयोग करना <math> (a)_{n+1}=a (a+1)_n</math>, यह दिखाया गया है


<math display=block>
<math display=block>
\frac{d }{dz} \ {}_2F_1(a,b;c;z) = \frac{a b}{c} \ {}_2F_1(a+1,b+1;c+1;z)
\frac{d }{dz} \ {}_2F_1(a,b;c;z) = \frac{a b}{c} \ {}_2F_1(a+1,b+1;c+1;z)
</math>
</math>
और अधिक आम तौर पर,
और अधिक सामान्यतः ,


<math display=block>
<math display=block>
\frac{d^n }{dz^n} \ {}_2F_1(a,b;c;z) = \frac{(a)_n (b)_n}{(c)_n} {}_2F_1(a+n,b+n;c+n;z)
\frac{d^n }{dz^n} \ {}_2F_1(a,b;c;z) = \frac{(a)_n (b)_n}{(c)_n} {}_2F_1(a+n,b+n;c+n;z)
</math>
</math>के रूप में होते है
 
== विशेष स्थिति ==
 
कई सामान्य गणितीय फलनो को हाइपर ज्यामितीय फलन के संदर्भ में या इसके सीमित स्थितियों के रूप में व्यक्त किया जा सकता है। कुछ विशिष्ट प्रकार के उदाहरण हैं
== विशेष मामले ==
कई सामान्य गणितीय कार्यों को हाइपरजियोमेट्रिक फ़ंक्शन के संदर्भ में या इसके सीमित मामलों के रूप में व्यक्त किया जा सकता है। कुछ विशिष्ट उदाहरण हैं


<math display=block>\begin{align}
<math display=block>\begin{align}
Line 61: Line 58:
\,_2F_1\left(\frac{1}{3}, \frac{2}{3}; \frac{3}{2}; -\frac{27x^2}{4}\right) &= \frac{\sqrt[3]{\frac{3x\sqrt{3}+\sqrt{27x^2+4}}{2}}-\sqrt[3]{\frac{2}{3x\sqrt{3}+\sqrt{27x^2+4}}}}{x\sqrt{3}} \\
\,_2F_1\left(\frac{1}{3}, \frac{2}{3}; \frac{3}{2}; -\frac{27x^2}{4}\right) &= \frac{\sqrt[3]{\frac{3x\sqrt{3}+\sqrt{27x^2+4}}{2}}-\sqrt[3]{\frac{2}{3x\sqrt{3}+\sqrt{27x^2+4}}}}{x\sqrt{3}} \\
\end{align}</math>
\end{align}</math>
जब a=1 और b=c, श्रृंखला एक सादे ज्यामितीय श्रृंखला में कम हो जाती है, अर्थात
जब a=1 और b=c, श्रृंखला एक सामान्य ज्यामितीय श्रृंखला में कम हो जाती है, अर्थात


<math display=block>\begin{align}
<math display=block>\begin{align}
_2F_1\left(1, b; b; z\right) &= 1 + z + z^2 + z^3 + z^4 + \cdots \end{align}</math>
_2F_1\left(1, b; b; z\right) &= 1 + z + z^2 + z^3 + z^4 + \cdots \end{align}</math>इसका नाम हाइपरज्यामितीय.है और यह फलन ज्यामितीय श्रृंखला के सामान्यीकरण के रूप में माना जा सकता है।
इसलिए, नाम हाइपरजियोमेट्रिक। इस समारोह को ज्यामितीय श्रृंखला के सामान्यीकरण के रूप में माना जा सकता है।
[[संगम हाइपरज्यामितीय समारोह|कंफ्लुएंट हाइपरज्यामितीय फलन]] या कुममर का फलन को हाइपर ज्यामितीय फलन की सीमा के रूप में दिया जा सकता है
 
<math display=block>M(a,c,z) = \lim_{b\to\infty}{}_2F_1(a,b;c;b^{-1}z)</math>
इसलिए सभी फलन जो इसके अनिवार्य रूप से विशेष के रूप में होते है, जैसे बेसेल फलन, को हाइपरज्यामितीय फलनो की सीमा के रूप में व्यक्त किया जा सकता है। इनमें से अधिकांश उपयोग किए जाने वाले गणितीय भौतिकी के फलनो के रूप में सम्मलित हैं।


[[संगम हाइपरज्यामितीय समारोह]] (या कुमेर का फ़ंक्शन) को हाइपरजियोमेट्रिक फ़ंक्शन की सीमा के रूप में दिया जा सकता है
[[लेजेंड्रे समारोह|लेजेंड्रे फलन]] एक दूसरे क्रम अवकल समीकरण का 3 नियमित अद्वितीय बिंदुओं के सोलूशन हैं, इसलिए इसे हाइपर ज्यामितीय फलन के संदर्भ में कई विधियों से व्यक्त किया जा सकता है।उदाहरण के लिए हैं,<math display=block>{}_2F_1(a,1-a;c;z) = \Gamma(c)z^{\tfrac{1-c}{2}}(1-z)^{\tfrac{c-1}{2}}P_{-a}^{1-c}(1-2z)</math>


<math display=block>M(a,c,z) = \lim_{b\to\infty}{}_2F_1(a,b;c;b^{-1}z)</math>
इसलिए सभी कार्य जो इसके अनिवार्य रूप से विशेष मामले हैं, जैसे बेसेल कार्य, को हाइपरज्यामितीय कार्यों की सीमा के रूप में व्यक्त किया जा सकता है। इनमें गणितीय भौतिकी के आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले अधिकांश कार्य शामिल हैं।


[[लेजेंड्रे समारोह]] 3 नियमित एकवचन बिंदुओं के साथ दूसरे क्रम के अंतर समीकरण के समाधान हैं, इसलिए इसे हाइपरजियोमेट्रिक फ़ंक्शन के संदर्भ में कई तरीकों से व्यक्त किया जा सकता है, उदाहरण के लिए
[[जैकोबी बहुपद]] ''P''{{su|p=(α,β)|b=''n''}} सहित कई लंबकोणीय बहुपदों और उनके विशेष स्थितियों के रूप में [[लीजेंड्रे बहुपद]], [[चेबिशेव बहुपद]], [[गेगेनबॉयर बहुपद]] के उपयोग से हाइपरज्यामितीय कार्यों के संदर्भ में लिखा जा सकता है।<math display="block">{}_2F_1(-n,\alpha+1+\beta+n;\alpha+1;x) = \frac{n!}{(\alpha+1)_n}P^{(\alpha,\beta)}_n(1-2x)</math>
 


<math display=block>{}_2F_1(a,1-a;c;z) = \Gamma(c)z^{\tfrac{1-c}{2}}(1-z)^{\tfrac{c-1}{2}}P_{-a}^{1-c}(1-2z)</math>
[[जैकोबी बहुपद]] पी सहित कई ऑर्थोगोनल बहुपद{{su|p=(α,β)|b=''n''}} और उनके विशेष मामले [[लीजेंड्रे बहुपद]], [[चेबिशेव बहुपद]], [[गेगेनबॉयर बहुपद]] को हाइपरज्यामितीय कार्यों के संदर्भ में लिखा जा सकता है


<math display=block>{}_2F_1(-n,\alpha+1+\beta+n;\alpha+1;x) = \frac{n!}{(\alpha+1)_n}P^{(\alpha,\beta)}_n(1-2x)</math>
अन्य बहुपद जो विशेष स्थितियों के रूप में उनमें सम्मलित होते हैं, वे क्रावचौक बहुपद, मीक्सनर बहुपद, मीक्सनर-पोलाकजेक बहुपद के रूप में होते है।
अन्य बहुपद जो विशेष मामले हैं उनमें शामिल हैं क्रावचौक बहुपद, मीक्सनर बहुपद, मीक्सनर-पोलाकजेक बहुपद।


दिया गया <math>z\in\mathbb{C}\setminus\{0,1\}</math>, होने देना
दिया गया है, <math>z\in\mathbb{C}\setminus\{0,1\}</math>,  


<math display=block> \tau = {\rm{i}}\frac{{}_2F_1 \bigl( \frac{1}{2},\frac{1}{2};1;1-z \bigr)}{{}_2F_1 \bigl(\frac{1}{2},\frac{1}{2};1;z \bigr)}.</math>
<math display="block"> \tau = {\rm{i}}\frac{{}_2F_1 \bigl( \frac{1}{2},\frac{1}{2};1;1-z \bigr)}{{}_2F_1 \bigl(\frac{1}{2},\frac{1}{2};1;z \bigr)}.</math>
तब
तब


<math display=block>\lambda (\tau) = \frac{\theta_2(\tau)^4}{\theta_3(\tau)^4}=z</math>
<math display=block>\lambda (\tau) = \frac{\theta_2(\tau)^4}{\theta_3(\tau)^4}=z</math>
[[मॉड्यूलर लैम्ब्डा समारोह]] है, जहां
[[मॉड्यूलर लैम्ब्डा समारोह|मॉड्यूलर लैम्ब्डा फलन]] के रूप में होते है, जहां


<math display=block>\theta_2(\tau)=\sum_{n\in\mathbb{Z}}e^{\pi i\tau (n+1/2)^2},\quad \theta_3(\tau)=\sum_{n\in\mathbb{Z}}e^{\pi i\tau n^2}</math>.
<math display=block>\theta_2(\tau)=\sum_{n\in\mathbb{Z}}e^{\pi i\tau (n+1/2)^2},\quad \theta_3(\tau)=\sum_{n\in\mathbb{Z}}e^{\pi i\tau n^2}</math>.


[[j-invariant]], एक मॉड्यूलर फॉर्म # मॉड्यूलर फ़ंक्शंस, एक तर्कसंगत फ़ंक्शन है <math>\lambda (\tau)</math>.
[[j-invariant|जे-इन्वेरीअन्ट]], एक मॉड्यूलर फलन <math>\lambda (\tau)</math>, के रूप में तर्कसंगत फलन है।


अपूर्ण बीटा कार्य B<sub>''x''</sub>(पी, क्यू) से संबंधित हैं
अपूर्ण बीटा फलन B<sub>''x''</sub>(''p'',''q'') से संबंधित होता है।


<math display=block> B_x(p,q) = \tfrac{x^p}{p}{}_2F_1(p,1-q;p+1;x)</math>
<math display=block> B_x(p,q) = \tfrac{x^p}{p}{}_2F_1(p,1-q;p+1;x)</math>
पूर्ण अण्डाकार समाकल K और E द्वारा दिए गए हैं
पूर्ण दीर्घवृत्तीय समाकलन K और E द्वारा दिए गए हैं,


<math display=block>\begin{align}
<math display=block>\begin{align}
Line 103: Line 99:




== हाइपरज्यामेट्रिक अंतर समीकरण ==
== हाइपरज्यामितीय अवकलन समीकरण ==
हाइपरजियोमेट्रिक फ़ंक्शन यूलर के हाइपरजियोमेट्रिक डिफरेंशियल इक्वेशन का एक समाधान है
हाइपर ज्यामितीय फलन यूलर के हाइपर ज्यामितीय अवकलन समीकरण का एक सोलूशन है


<math display=block>z(1-z)\frac {d^2w}{dz^2} + \left[c-(a+b+1)z \right] \frac {dw}{dz} - ab\,w = 0.</math>
<math display=block>z(1-z)\frac {d^2w}{dz^2} + \left[c-(a+b+1)z \right] \frac {dw}{dz} - ab\,w = 0.</math>
जिसके तीन नियमित एकवचन बिंदु हैं: 0,1 और ∞। तीन स्वेच्छ नियमित एकवचन बिंदुओं के लिए इस समीकरण का सामान्यीकरण रीमैन के अवकल समीकरण द्वारा दिया गया है। तीन नियमित एकवचन बिंदुओं के साथ किसी भी दूसरे क्रम के रैखिक अंतर समीकरण को चर के परिवर्तन द्वारा हाइपरज्यामितीय अंतर समीकरण में परिवर्तित किया जा सकता है।
जिसके तीन नियमित अद्वितीय बिंदु 0,1 और ∞ हैं। इस समीकरण का तीन यादृच्छिक नियमित अद्वितीय बिंदुओं पर सामान्यीकरण रिमेंन के अवकल समीकरण द्वारा दिया जाता है और इस प्रकार तीन नियमित अद्वितीय बिन्दुओं वाले किसी भी द्वितीय क्रम के रैखिक अवकलन समीकरण को चर के परिवर्तन द्वारा हाइपरज्यामितीय अवकलन समीकरण में परिवर्तित किया जा सकता है।


===एकवचन बिंदुओं पर समाधान===
===अद्वितीय बिंदुओं पर समाधान===
हाइपरज्यामितीय अंतर समीकरण के समाधान हाइपरज्यामितीय श्रृंखला से निर्मित होते हैं <sub>2</sub>F<sub>1</sub>(, बी; सी; जेड)समीकरण के दो [[रैखिक रूप से स्वतंत्र]] समाधान हैं। तीन एकवचन बिंदुओं 0, 1, ∞ में से प्रत्येक पर, आमतौर पर x के रूप के दो विशेष समाधान होते हैं<sup>s</sup> x का एक होलोमॉर्फिक फ़ंक्शन है, जहां s इंडिकियल समीकरण की दो जड़ों में से एक है और x एक स्थानीय चर है जो एक नियमित विलक्षण बिंदु पर गायब हो जाता है। यह इस प्रकार 3 × 2 = 6 विशेष समाधान देता है।
हाइपरज्यामितीय अवकलन समीकरण के सोलूशन हाइपरज्यामितीय श्रृंखला <sub>2</sub>F<sub>1</sub>(''a'',''b'';''c'';''z'') से निर्मित होते हैं। समीकरण के दो [[रैखिक रूप से स्वतंत्र]] सोलूशन हैं और इस प्रकार तीन अद्वितीय बिंदुओं 0, 1, ∞ में से प्रत्येक पर सामान्यतः x<sup>s</sup> के रूप के दो विशेष सोलूशन होते हैं, x एक होलोमॉर्फिक फलन है, जहां s घातांकी समीकरण की दो रुट में से एक है और x एक स्थानीय चर के रूप में है जो नियमित विलक्षण बिंदु पर गायब हो जाता है। यह इस प्रकार 3 × 2 = 6 विशेष सोलूशन देता है।


बिंदु z = 0 के आसपास, दो स्वतंत्र समाधान हैं, यदि c एक गैर-सकारात्मक पूर्णांक नहीं है,
बिंदु z = 0 के आसपास, दो स्वतंत्र सोलूशन के रूप में हैं, यदि c एक गैर-सकारात्मक पूर्णांक नहीं है,


<math display=block> \, _2F_1(a,b;c;z)</math>
<math display=block> \, _2F_1(a,b;c;z)</math>
Line 118: Line 114:


<math display=block> z^{1-c} \, _2F_1(1+a-c,1+b-c;2-c;z)</math>
<math display=block> z^{1-c} \, _2F_1(1+a-c,1+b-c;2-c;z)</math>
यदि c एक गैर-सकारात्मक पूर्णांक 1−m है, तो इनमें से पहला समाधान मौजूद नहीं है और इसके द्वारा प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए <math>z^mF(a+m,b+m;1+m;z).</math> दूसरा समाधान मौजूद नहीं है जब c 1 से अधिक पूर्णांक है, और पहले समाधान के बराबर है, या इसका प्रतिस्थापन, जब c कोई अन्य पूर्णांक है। इसलिए जब c एक पूर्णांक है, तो दूसरे समाधान के लिए एक अधिक जटिल अभिव्यक्ति का उपयोग किया जाना चाहिए, पहले समाधान के बराबर ln(z), साथ ही z की शक्तियों में एक और श्रृंखला, जिसमें [[डिगामा समारोह]] शामिल है। देखना {{harvtxt|Olde Daalhuis|2010}} जानकारी के लिए।
यदि c गैर-सकारात्मक पूर्णांक 1−m है, तो इनमें से पहला सोलूशन उपस्थित नहीं है और इसके द्वारा प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए <math>z^mF(a+m,b+m;1+m;z).</math> दूसरा सोलूशन उपस्थित नहीं है जब c 1 से अधिक पूर्णांक है और पहले सोलूशन के बराबर है या इसका प्रतिस्थापन जब c कोई अन्य पूर्णांक है। इसलिए जब c एक पूर्णांक है, तो दूसरे सोलूशन के लिए एक अधिक जटिल अभिव्यक्ति का उपयोग किया जाना चाहिए और इस प्रकार पहले सोलूशन के बराबर ln(z) है और इसके साथ ही z की शक्तियों में एक और श्रृंखला जिसमें [[डिगामा समारोह|डिगामा फलन]] के रूप में सम्मलित है। विवरण के लिए {{harvtxt|ओल्डे डलहुइस|2010}} को देखते है।


z = 1 के आसपास, यदि c − a − b एक पूर्णांक नहीं है, तो इसके दो स्वतंत्र समाधान होते हैं
z = 1 के आसपास, यदि c − a − b एक पूर्णांक नहीं है, तो इसके दो स्वतंत्र सोलूशन होते हैं


<math display=block>\, _2F_1(a,b;1+a+b-c;1-z)</math>
<math display=block>\, _2F_1(a,b;1+a+b-c;1-z)</math>
Line 126: Line 122:


<math display=block> (1-z)^{c-a-b} \;_2F_1(c-a,c-b;1+c-a-b;1-z)</math>
<math display=block> (1-z)^{c-a-b} \;_2F_1(c-a,c-b;1+c-a-b;1-z)</math>
लगभग z = ∞, यदि a − b एक पूर्णांक नहीं है, तो इसके दो स्वतंत्र समाधान होते हैं
लगभग z = ∞, यदि a − b एक पूर्णांक नहीं है, तो इसके दो स्वतंत्र सोलूशन होते हैं


<math display=block> z^{-a}\, _2F_1 \left (a,1+a-c;1+a-b; z^{-1} \right)</math>
<math display=block> z^{-a}\, _2F_1 \left (a,1+a-c;1+a-b; z^{-1} \right)</math>
Line 132: Line 128:


<math display=block> z^{-b}\, _2F_1 \left (b,1+b-c;1+b-a; z^{-1} \right ).</math>
<math display=block> z^{-b}\, _2F_1 \left (b,1+b-c;1+b-a; z^{-1} \right ).</math>
दोबारा, जब गैर-अभिन्नता की शर्तें पूरी नहीं होती हैं, तो अन्य समाधान मौजूद होते हैं जो अधिक जटिल होते हैं।
दोबारा, जब गैर-अभिन्नता की शर्तें पूरी नहीं होती हैं, तो अन्य सोलूशन उपस्थित होते हैं जो अधिक जटिल रूप में होते हैं।
 
उपरोक्त 6 समाधानों में से कोई भी 3 एक रैखिक संबंध को संतुष्ट करता है क्योंकि समाधानों का स्थान 2-आयामी है, ({{su|p=6|b=3}}) = उनके बीच 20 रैखिक संबंध जिन्हें कनेक्शन सूत्र कहा जाता है।


===कुमेर के 24 उपाय===
उपरोक्त 6 समाधानों में से कोई भी 3 रैखिक संबंध को संतुष्ट करता है क्योंकि समाधानों का स्थान 2-आयामी है, ({{su|p=6|b=3}}) =20 उनके बीच रैखिक संबंध होता है और जिन्हें संयोजन सूत्र कहा जाता है।
एन एकवचन बिंदुओं के साथ एक दूसरे क्रम के फ्यूचियन समीकरण में समरूपता का एक समूह है जो इसके समाधान पर कार्य करता है (प्रोजेक्टिवली), [[ कॉक्सेटर समूह ]] डब्ल्यू (डी) के लिए आइसोमोर्फिक<sub>''n''</sub>) आदेश 2<sup>n−1</sup>n!. हाइपरज्यामितीय समीकरण केस एन = 3 है, ऑर्डर 24 आइसोमोर्फिक के समूह के साथ 4 बिंदुओं पर सममित समूह के लिए, जैसा कि पहले वर्णित है
[[गंभीर दु:ख]] सममित समूह की उपस्थिति आकस्मिक है और 3 से अधिक एकवचन बिंदुओं के लिए कोई एनालॉग नहीं है, और कभी-कभी समूह को 3 बिंदुओं पर सममित समूह के विस्तार के रूप में सोचना बेहतर होता है (3 एकवचन बिंदुओं के क्रमपरिवर्तन के रूप में कार्य करना) एक क्लेन 4-समूह (जिसके तत्व समान संख्या में एकवचन बिंदुओं पर घातांक के अंतर के संकेतों को बदलते हैं)। Kummer के 24 रूपांतरणों का समूह तीन परिवर्तनों द्वारा एक समाधान F(a,b;c;z) से एक में उत्पन्न होता है


<math display=block>\begin{align}
===कुममर के 24 सोलूशन===
एन अद्वितीय बिंदुओं के साथ एक दूसरे क्रम के फ्यूचियन समीकरण में समरूपता का एक समूह है जो इसके सोलूशन पर कार्य करता है। प्रोजेक्टिवली, [[ कॉक्सेटर समूह |कॉक्सेटर समूह]] W(D<sub>''n''</sub>) के लिए आइसोमोर्फिक क्रम 2<sup>n−1</sup>n!.के रूप में होता है हाइपरज्यामितीय समीकरण स्थिति n = 3 है और इस प्रकार क्रमबद्ध 24 के समूह के साथ 4 बिंदुओं पर सममित समूह के लिए आइसोमोर्फिक है। जैसा कि पहले कुममर द्वारा वर्णित किया गया था। सममित समूह की उपस्थिति आकस्मिक होता है और इसमें 3 से अधिक अद्वितीय बिंदुओं के लिए कोई एनालॉग नहीं होता है और कभी-कभी समूह को 3 बिंदुओं पर सममित समूह के विस्तार के रूप में सोचना बेहतर होता है इस प्रकार 3 अद्वितीय बिंदुओं के क्रम परिवर्तन के रूप में कार्य करता है एक क्लेन 4-समूह जिसके तत्व समान संख्या में अद्वितीय बिंदुओं पर घातांक के अंतर के संकेतों को बदलते हैं। कुममर के 24 रूपांतरणों वाले समूह तीन परिवर्तनों द्वारा उत्पन्न किया जाता है जिसमें एक सोलूशन F(a,b;c;z) से लिया जाता है।<math display=block>\begin{align}
(1-z)^{-a} F \left (a,c-b;c; \tfrac{z}{z-1} \right ) \\
(1-z)^{-a} F \left (a,c-b;c; \tfrac{z}{z-1} \right ) \\
F(a,b;1+a+b-c;1-z)  \\
F(a,b;1+a+b-c;1-z)  \\
(1-z)^{-b} F \left(c-a,b;c; \tfrac{z}{z-1} \right )
(1-z)^{-b} F \left(c-a,b;c; \tfrac{z}{z-1} \right )
\end{align}</math>
\end{align}</math>
जो 4 अंक 1, 2, 3, 4 पर सममित समूह के साथ एक समरूपता के तहत पारदर्शिता (12), (23), और (34) के अनुरूप है। (इनमें से पहला और तीसरा वास्तव में एफ (ए, b;c;z) जबकि दूसरा अंतर समीकरण का एक स्वतंत्र समाधान है।)


कुमार के 24 = 6 × 4 परिवर्तनों को हाइपरजोमेट्रिक फ़ंक्शन में लागू करने से ऊपर दिए गए 6 = 2 × 3 समाधान 3 एकवचन बिंदुओं में से प्रत्येक पर 2 संभावित घातांकों में से प्रत्येक के अनुरूप होते हैं, जिनमें से प्रत्येक पहचान के कारण 4 बार प्रकट होता है


<math display=block>\begin{align}
 
जो 4 अंक 1, 2, 3, 4 पर सममित समूह के साथ समरूपता के अनुसार पारदर्शिता (12), (23), और (34) के अनुरूप है। इनमें से पहला और तीसरा वास्तव में ''F''(''a'',''b'';''c'';''z'') के रूप में होते है जबकि दूसरा अवकलन समीकरण का एक स्वतंत्र सोलूशन के रूप में है।)
 
कुममर के 24 = 6 × 4 परिवर्तनों को हाइपरज्यामितीय फलन में लागू करने से ऊपर दिए गए 6 = 2 × 3 सोलूशन 3 अद्वितीय बिंदुओं में से प्रत्येक पर 2 संभावित घातांकों में से प्रत्येक के अनुरूप होते हैं, जिनमें से प्रत्येक सर्वसमिका के कारण 4 बार प्रकट होता है
 
<math display="block">\begin{align}
{}_2F_1(a,b;c;z) &= (1-z)^{c-a-b} \, {}_2F_1(c-a,c-b;c;z) && \text{Euler transformation} \\
{}_2F_1(a,b;c;z) &= (1-z)^{c-a-b} \, {}_2F_1(c-a,c-b;c;z) && \text{Euler transformation} \\
{}_2F_1(a,b;c;z) &= (1-z)^{-a} \, {}_2F_1(a,c-b;c; \tfrac{z}{z-1}) && \text{Pfaff transformation} \\
{}_2F_1(a,b;c;z) &= (1-z)^{-a} \, {}_2F_1(a,c-b;c; \tfrac{z}{z-1}) && \text{Pfaff transformation} \\
Line 157: Line 153:


=== क्यू-फॉर्म ===
=== क्यू-फॉर्म ===
हाइपरज्यामितीय अंतर समीकरण को क्यू-फॉर्म में लाया जा सकता है
हाइपरज्यामितीय अवकलन समीकरण को क्यू-फॉर्म में लाया जा सकता है


<math display=block>\frac{d^2u}{dz^2}+Q(z)u(z) = 0</math>
<math display=block>\frac{d^2u}{dz^2}+Q(z)u(z) = 0</math>
प्रतिस्थापन करके u = wv और पहले-व्युत्पन्न शब्द को हटा दें। एक पाता है
प्रतिस्थापन करके u = wv और पहले-अवकलज शब्द को हटा देने पर एक पाता है


<math display=block>Q=\frac{z^2[1-(a-b)^2] +z[2c(a+b-1)-4ab] +c(2-c)}{4z^2(1-z)^2}</math>
<math display=block>Q=\frac{z^2[1-(a-b)^2] +z[2c(a+b-1)-4ab] +c(2-c)}{4z^2(1-z)^2}</math>
और v का हल दिया गया है
और v का सोलूशन दिया गया है


<math display=block>\frac{d}{dz}\log v(z) = - \frac {c-z(a+b+1)}{2z(1-z)} =-\frac{c}{2z}-\frac{1+a+b-c}{2(z-1)}</math>
<math display=block>\frac{d}{dz}\log v(z) = - \frac {c-z(a+b+1)}{2z(1-z)} =-\frac{c}{2z}-\frac{1+a+b-c}{2(z-1)}</math>
जो है
जहाँ


<math display=block>v(z)=z^{-c/2}(1-z)^{(c-a-b-1)/2}.</math>
<math display=block>v(z)=z^{-c/2}(1-z)^{(c-a-b-1)/2}.</math>
[[ श्वार्जियन व्युत्पन्न ]] के संबंध में क्यू-फॉर्म महत्वपूर्ण है {{harv|Hille|1976|pp=307–401}}.
[[ श्वार्जियन व्युत्पन्न | श्वार्जियन अवकलज]] [[हिले 1976]], पीपी. 307-401 के संबंध में क्यू-फॉर्म महत्वपूर्ण हैं।


=== श्वार्ज त्रिकोण के नक्शे ===
=== श्वार्ज त्रिकोण के मैप ===
{{Main|Schwarz triangle function}}
{{Main|श्वार्ज त्रिकोण फलन }}
श्वार्ज़ त्रिभुज मानचित्र या श्वार्ज़ ''एस''-फ़ंक्शंस समाधान के जोड़े के अनुपात हैं।
 
श्वार्ज़ त्रिभुज के मैप या श्वार्ज़ ''s''-फलन सोलूशन के जोड़े के अनुपात हैं।


<math display=block>s_k(z) = \frac{\phi_k^{(1)}(z)}{\phi_k^{(0)}(z)}</math>
<math display=block>s_k(z) = \frac{\phi_k^{(1)}(z)}{\phi_k^{(0)}(z)}</math>
जहाँ k बिन्दु 0, 1, ∞ में से एक है। अंकन
जहाँ k बिन्दु 0, 1, ∞ अंकन में से एक है।  


<math display=block>D_k(\lambda,\mu,\nu;z)=s_k(z)</math>
<math display=block>D_k(\lambda,\mu,\nu;z)=s_k(z)</math>
कभी-कभी प्रयोग भी किया जाता है। ध्यान दें कि कनेक्शन गुणांक त्रिभुज मानचित्रों पर मोबियस परिवर्तन बन जाते हैं।
कभी-कभी प्रयोग भी किया जाता है। ध्यान दें कि कनेक्शन गुणांक त्रिभुज मैप पर मोबियस परिवर्तन के रूप में बन जाते हैं।


ध्यान दें कि प्रत्येक त्रिभुज मानचित्र नियमित एकवचन बिंदु z ∈ {0, 1, ∞} पर क्रमशः है, साथ में
ध्यान दें कि प्रत्येक त्रिभुज मानचित्र नियमित अद्वितीय बिंदु z ∈ {0, 1, ∞} पर क्रमशः साथ में है,  


<math display=block>\begin{align}
<math display=block>\begin{align}
Line 189: Line 186:
और
और
<math display=block>s_\infty(z)=z^\nu (1+\mathcal{O}(\tfrac{1}{z})).</math>
<math display=block>s_\infty(z)=z^\nu (1+\mathcal{O}(\tfrac{1}{z})).</math>
λ, μ और ν वास्तविक के विशेष मामले में, 0 ≤ λ,μ,ν < 1 के साथ, फिर एस-नक्शे ऊपरी अर्ध-तल एच के [[अनुरूप मानचित्र]] होते हैं जो रीमैन क्षेत्र पर त्रिभुजों के अनुरूप होते हैं, जो गोलाकार चाप से घिरे होते हैं। यह मैपिंग श्वार्ज़ियन डेरिवेटिव # श्वार्ज-क्रिस्टोफ़ेल मैपिंग के सर्कुलर आर्क पॉलीगॉन की सर्कुलर आर्क्स वाले त्रिकोणों की कॉनफ़ॉर्मल मैपिंग है। एकवचन बिंदु 0,1 और ∞ त्रिभुज के शीर्षों पर भेजे जाते हैं। त्रिभुज के कोण क्रमशः πλ, πμ और πν हैं।
λ, μ और ν वास्तविक के विशेष स्थिति में, 0 ≤ λ,μ,ν < 1 के साथ, फिर s-मैप के ऊपरी अर्ध-तल H के [[अनुरूप मानचित्र|अनुरूप मैप]] के रूप में होते हैं, जो रीमैन क्षेत्र पर त्रिभुजों के अनुरूप होते हैं और जो गोलाकार चाप से घिरे होते हैं। यह मैपिंग श्वार्ज-क्रिस्टोफ़ेल मानचित्रण का वृत्ताकार चाप वाले त्रिभुजों के लिए एक सामान्यीकरण है। अद्वितीय बिंदु 0,1 और ∞ त्रिभुज के शीर्षों पर भेजे जाते हैं। त्रिभुज के कोण क्रमशः πλ, πμ और πν हैं।


इसके अलावा, λ=1/''p'', μ=1/''q'' और ν=1/''r'' पूर्णांकों ''p'', ''q'', 'के मामले में 'r'', फिर त्रिभुज गोले, जटिल तल या ऊपरी आधे तल को टाइल करता है, चाहे λ + μ + ν - 1 धनात्मक, शून्य या ऋणात्मक हो; और त्रिकोण समूह 〈''p'', ''q'', ''r''〉 = Δ(''p'', ''q'', ' 'आर'')।
इसके अतिरिक्त , λ=1/''p'', μ=1/''q'' और ν=1/''r'' पूर्णांकों ''p'', ''q'', 'के स्थिति में 'r'', फिर त्रिभुज गोले जटिल तल या ऊपरी आधे तल को टाइल करता है, चाहे λ + μ + ν - 1 धनात्मक शून्य या ऋणात्मक रूप में हो और त्रिकोण समूह p'', ''q'', ''r''= Δ(''p'', ''q'', ''r'') के रूप में होते है


=== मोनोड्रोमी समूह ===
=== मोनोड्रोमी समूह ===
एक हाइपरज्यामितीय समीकरण का मोनोड्रोमी वर्णन करता है कि कैसे मौलिक समाधान बदल जाते हैं जब विश्लेषणात्मक रूप से जेड विमान में पथ के चारों ओर जारी रहता है जो उसी बिंदु पर लौटते हैं।
एक हाइपरज्यामितीय समीकरण का मोनोड्रोमी वर्णन करता है कि कैसे मौलिक सोलूशन बदल जाते हैं जब विश्लेषणात्मक रूप से जेड समतल में पथ के चारों ओर जारी रहता है जो उसी बिंदु पर लौटते हैं। जब पथ एक विलक्षणता के चारों ओर घूमता है <sub>2</sub>F<sub>1</sub>, समापन बिंदु पर समाधानों का मान प्रारंभिक बिंदु से भिन्न होता है।
यही है, जब पथ एक विलक्षणता के चारों ओर घूमता है <sub>2</sub>F<sub>1</sub>, समापन बिंदु पर समाधानों का मान प्रारंभिक बिंदु से भिन्न होगा।


हाइपरज्यामितीय समीकरण के दो मौलिक समाधान एक रैखिक परिवर्तन द्वारा एक दूसरे से संबंधित हैं; इस प्रकार मोनोड्रोमी एक मैपिंग (समूह समरूपतावाद) है:
हाइपरज्यामितीय समीकरण के दो मौलिक सोलूशन एक रैखिक परिवर्तन द्वारा एक दूसरे से संबंधित होते हैं; इस प्रकार मोनोड्रोमी एक मैपिंग समूह समरूपतावाद के रूप में है


<math display=block>\pi_1(\mathbf{C}\setminus\{0,1\},z_0) \to \text{GL}(2,\mathbf{C})</math>
<math display=block>\pi_1(\mathbf{C}\setminus\{0,1\},z_0) \to \text{GL}(2,\mathbf{C})</math>
जहां प<sub>1</sub> [[मौलिक समूह]] है। दूसरे शब्दों में, मोनोड्रोमी मौलिक समूह का दो आयामी रैखिक प्रतिनिधित्व है। समीकरण का [[मोनोड्रोमी समूह]] इस मानचित्र की छवि है, अर्थात मोनोड्रोमी मैट्रिसेस द्वारा उत्पन्न समूह। मौलिक समूह के मोनोड्रोमी प्रतिनिधित्व को एकवचन बिंदुओं पर प्रतिपादकों के संदर्भ में स्पष्ट रूप से गणना की जा सकती है।<ref>{{harvnb|Ince|1944|pages=393–393}}</ref> अगर (α, α'), (β, β') और (γ,γ') 0, 1 और ∞ पर एक्सपोनेंट हैं, तो z लेने पर<sub>0</sub> 0 के पास, 0 और 1 के आस-पास के लूप में मोनोड्रोमी मैट्रिसेस हैं
जहां प<sub>1</sub> [[मौलिक समूह]] है। दूसरे शब्दों में, मोनोड्रोमी मौलिक समूह का दो आयामी रैखिक प्रतिनिधित्व है। समीकरण का [[मोनोड्रोमी समूह]] इस मानचित्र की छवि है, अर्थात मोनोड्रोमी मैट्रिसेस द्वारा उत्पन्न समूह के रूप में होते है और मौलिक समूह के मोनोड्रोमी प्रतिनिधित्व को अद्वितीय बिंदुओं पर घातांक के संदर्भ में स्पष्ट रूप से गणना की जाती है।<ref>{{harvnb|Ince|1944|pages=393–393}}</ref> यदि (α, α'), (β, β') और (γ,γ') 0, 1 और ∞ पर चर घातांक हैं, तो z<sub>0</sub> लेने पर 0 के पास ले जाने पर 0 और 1 के आस-पास के लूप में मोनोड्रोमी मैट्रिसेस होते हैं,


<math display=block>\begin{align}
<math display="block">\begin{align}
g_0 &= \begin{pmatrix} e^{2\pi i\alpha} & 0\\ 0 & e^{2\pi i\alpha^\prime}\end{pmatrix} \\
g_0 &= \begin{pmatrix} e^{2\pi i\alpha} & 0\\ 0 & e^{2\pi i\alpha^\prime}\end{pmatrix} \\
g_1 &= \begin{pmatrix} {\mu e^{2\pi i \beta}  
g_1 &= \begin{pmatrix} {\mu e^{2\pi i \beta}  
Line 212: Line 208:


<math display=block>\mu = {\sin \pi(\alpha +\beta^\prime +\gamma^\prime) \sin \pi(\alpha^\prime + \beta+\gamma^\prime)\over \sin \pi(\alpha^\prime +  \beta^\prime +\gamma^\prime) \sin \pi(\alpha + \beta +\gamma^\prime)}.</math>
<math display=block>\mu = {\sin \pi(\alpha +\beta^\prime +\gamma^\prime) \sin \pi(\alpha^\prime + \beta+\gamma^\prime)\over \sin \pi(\alpha^\prime +  \beta^\prime +\gamma^\prime) \sin \pi(\alpha + \beta +\gamma^\prime)}.</math>
यदि 1−a, c−a−b, a−b हर k, l, m के साथ गैर-पूर्णांक परिमेय संख्याएँ हैं तो मोनोड्रोमी समूह परिमित है यदि और केवल यदि <math>1/k + 1/l + 1/m > 1</math>, श्वार्ज़ की सूची या पिकार्ड-वेसियट सिद्धांत|कोवासिक का एल्गोरिदम देखें।
यदि 1−a, c−a−b, a−b हर k, l, m के साथ गैर-पूर्णांक परिमेय संख्याएँ हैं तो मोनोड्रोमी समूह परिमित है यदि और केवल <math>1/k + 1/l + 1/m > 1</math>, श्वार्ज़ की सूची या कोवासिक कलन विधि को देखें।


== अभिन्न सूत्र ==
== अभिन्न सूत्र ==


=== यूलर प्रकार ===
=== यूलर प्रकार ===
यदि बी [[बीटा समारोह]] है तो
यदि बी [[बीटा समारोह|बीटा]] फलन है तो


<math display=block>\Beta(b,c-b)\,_2F_1(a,b;c;z) = \int_0^1 x^{b-1} (1-x)^{c-b-1}(1-zx)^{-a} \, dx \qquad \real(c) > \real(b) > 0, </math>
<math display=block>\Beta(b,c-b)\,_2F_1(a,b;c;z) = \int_0^1 x^{b-1} (1-x)^{c-b-1}(1-zx)^{-a} \, dx \qquad \real(c) > \real(b) > 0, </math>
बशर्ते कि z एक ऐसी वास्तविक संख्या न हो जो 1 से अधिक या उसके बराबर हो। इसे (1 − zx) का विस्तार करके सिद्ध किया जा सकता है<sup>−a</sup> द्विपद प्रमेय का उपयोग करके और फिर 1 से छोटे निरपेक्ष मान के साथ z के लिए शब्द द्वारा शब्द को एकीकृत करना, और कहीं और विश्लेषणात्मक निरंतरता द्वारा। जब z एक वास्तविक संख्या 1 से अधिक या उसके बराबर हो, तो विश्लेषणात्मक निरंतरता का उपयोग किया जाना चाहिए, क्योंकि (1 − zx) समाकल के समर्थन में किसी बिंदु पर शून्य है, इसलिए समाकलन का मान अ-परिभाषित हो सकता है। यह 1748 में यूलर द्वारा दिया गया था और इसका तात्पर्य यूलर और Pfaff के अतिज्यामितीय परिवर्तनों से है।
बशर्ते कि z एक ऐसी वास्तविक संख्या नहीं है, जैसे कि यह 1 से अधिक या उसके बराबर है। यह द्विपद प्रमेय का उपयोग करके (1 − zx)<sup>−a</sup> का विस्तार करके सिद्ध किया जा सकता है और फिर 1 से छोटे निरपेक्ष मान के साथ z के लिए शब्द द्वारा शब्द को एकीकृत कर सकता है और कहीं और विश्लेषणात्मक निरंतरता द्वारा जब z एक वास्तविक संख्या 1 से अधिक या उसके बराबर है, तो विश्लेषणात्मक निरंतरता का उपयोग किया जाना चाहिए क्योंकि (1 − zx) समाकल के समर्थन में किसी बिंदु पर शून्य है, इसलिए समाकलन का मान अपरिभाषित हो सकता है। यह 1748 में यूलर द्वारा दिया गया था और इसका तात्पर्य यूलर और फाफ के अतिज्यामितीय परिवर्तनों से है।


अन्य अभ्यावेदन, अन्य [[प्रमुख शाखा]] के अनुरूप, समान इंटीग्रैंड लेकर दिए गए हैं, लेकिन विभिन्न आदेशों में एकवचन को बंद करने के लिए एक बंद पोचममेर चक्र होने के लिए एकीकरण का मार्ग ले रहे हैं। इस तरह के रास्ते [[मोनोड्रोमी]] एक्शन के अनुरूप हैं।
अन्य रिप्रजेंटेशन, अन्य [[प्रमुख शाखा|प्रमुख शाखाओं]] के अनुरूप समान समाकलित दिए गए हैं, लेकिन विभिन्न क्रम में अद्वितीय को बंद करने के लिए एक बंद पोचममेर चक्र होने के लिए एकीकरण का मार्ग लेते हैं। इस तरह के रास्ते [[मोनोड्रोमी]] एक्शन के अनुरूप होते हैं।


=== [[बार्न्स अभिन्न]] ===
=== [[बार्न्स अभिन्न]] ===
बार्न्स इंटीग्रल का मूल्यांकन करने के लिए बार्न्स ने अवशेष के सिद्धांत (जटिल विश्लेषण) का इस्तेमाल किया
बार्न्स समाकलन का मूल्यांकन करने के लिए बार्न्स ने अवशेष के सिद्धांत जटिल विश्लेषण का उपयोग किया हैं।


<math display=block>\frac{1}{2\pi i}\int_{-i\infty}^{i\infty} \frac{\Gamma(a+s)\Gamma(b+s)\Gamma(-s)}{\Gamma(c+s)} (-z)^s \, ds</math>
<math display=block>\frac{1}{2\pi i}\int_{-i\infty}^{i\infty} \frac{\Gamma(a+s)\Gamma(b+s)\Gamma(-s)}{\Gamma(c+s)} (-z)^s \, ds</math>
Line 231: Line 227:


<math display=block>\frac{\Gamma(a)\Gamma(b)}{\Gamma(c)}\,_2F_1(a,b;c;z),</math>
<math display=block>\frac{\Gamma(a)\Gamma(b)}{\Gamma(c)}\,_2F_1(a,b;c;z),</math>
जहां खंभे −a, −a − 1, ..., −b, −b − 1, ..., ध्रुवों 0, 1, 2... को ध्रुवों से अलग करने के लिए समोच्च रेखा खींची गई है। यह तब तक मान्य है जब तक z एक गैर-ऋणात्मक वास्तविक संख्या नहीं है।
जहां ध्रुवों 0, 1, 2... को ध्रुवों −a, −a − 1, ..., −b, −b − 1, ... से अलग करने के लिए समोच्च रेखा खींची गई है। यह तब तक मान्य है जब तक z एक गैर-ऋणात्मक वास्तविक संख्या नहीं है।


=== [[जॉन ट्रांसफॉर्म]] ===
=== [[जॉन ट्रांसफॉर्म]] ===
गॉस हाइपरजियोमेट्रिक फ़ंक्शन को जॉन ट्रांसफ़ॉर्म के रूप में लिखा जा सकता है {{harv|Gelfand|Gindikin|Graev|2003|loc=2.1.2}}.
गॉस हाइपर ज्यामितीय फलन को जॉन ट्रांसफ़ॉर्म {{harv|गेलफ़ैंड |गिंडिकिन| एंड ग्रेव|2003|loc=2.1.2}}.के रूप में लिखा जा सकता है।


== गॉस के सन्निहित संबंध ==
== गॉस के सन्निहित संबंध ==
छह कार्य
छह फलन के रूप में है


<math display=block>{}_2F_1 (a\pm 1,b;c;z), \quad  {}_2F_1 (a,b\pm 1;c;z), \quad {}_2F_1 (a,b;c\pm 1;z)</math>
<math display=block>{}_2F_1 (a\pm 1,b;c;z), \quad  {}_2F_1 (a,b\pm 1;c;z), \quad {}_2F_1 (a,b;c\pm 1;z)</math>
से सटे हुए कहलाते हैं {{math|<sub>2</sub>''F''<sub>1</sub>(''a'', ''b''; ''c''; ''z'')}}. गॉस ने दिखाया {{math|<sub>2</sub>''F''<sub>1</sub>(''a'', ''b''; ''c''; ''z'')}} को इसके सन्निहित कार्यों में से किन्हीं दो के रैखिक संयोजन के रूप में लिखा जा सकता है, जिसके संदर्भ में तर्कसंगत गुणांक हैं {{math|''a'', ''b'', ''c''}}, और {{mvar|z}}. यह देता है
{{math|<sub>2</sub>''F''<sub>1</sub>(''a'', ''b''; ''c''; ''z'')}}.के सन्निकट कहलाते हैं। गॉस ने दिखाया {{math|<sub>2</sub>''F''<sub>1</sub>(''a'', ''b''; ''c''; ''z'')}} को {{math|''a'', ''b'', ''c''}}, और {{mvar|z}}. के संदर्भ में परिमेय गुणांक वाले इसके सन्निहित फलनो में से किन्हीं दो के रैखिक संयोजन के रूप में लिखा जा सकता है, यह देता है।
 
<math display="block"> \begin{pmatrix} 6 \\ 2 \end{pmatrix} = 15</math>


<math display=block> \begin{pmatrix} 6 \\ 2 \end{pmatrix} = 15</math>
संबंध, के दाहिने हाथ की किन्हीं दो रेखाओं की पहचान करके दिया गया है


<math display=block>\begin{align}
संबंध के दाहिने हाथ की किन्हीं दो रेखाओं की सर्वसमिका करके दिया गया है
 
<math display="block">\begin{align}
z\frac{dF}{dz} &= z\frac{ab}{c}F(a+,b+,c+) \\
z\frac{dF}{dz} &= z\frac{ab}{c}F(a+,b+,c+) \\
&=a(F(a+)-F) \\
&=a(F(a+)-F) \\
Line 254: Line 252:
&=z\frac{(c-a)(c-b)F(c+)+c(a+b-c)F}{c(1-z)}
&=z\frac{(c-a)(c-b)F(c+)+c(a+b-c)F}{c(1-z)}
\end{align}</math>
\end{align}</math>
कहाँ {{math|''F'' {{=}} <sub>2</sub>''F''<sub>1</sub>(''a'', ''b''; ''c''; ''z''), ''F''(''a''+) {{=}} <sub>2</sub>''F''<sub>1</sub>(''a'' + 1, ''b''; ''c''; ''z'')}}, और इसी तरह। बार-बार इन संबंधों को लागू करने से एक रैखिक संबंध खत्म हो जाता है {{math|'''C'''(z)}} प्रपत्र के किसी भी तीन कार्यों के बीच
जहाँ {{math|''F'' {{=}} <sub>2</sub>''F''<sub>1</sub>(''a'', ''b''; ''c''; ''z''), ''F''(''a''+) {{=}} <sub>2</sub>''F''<sub>1</sub>(''a'' + 1, ''b''; ''c''; ''z'')}}, और इसी तरह बार-बार इन संबंधों को लागू करने से एक रैखिक संबंध खत्म हो जाता है {{math|'''C'''(z)}} प्रपत्र के किसी भी तीन फलनो के बीच होता है


<math display=block>{}_2F_1 (a+m,b+n;c+l;z),</math>
<math display="block">{}_2F_1 (a+m,b+n;c+l;z),</math>
जहाँ m, n और l पूर्णांक हैं।
जहाँ m, n और l पूर्णांक हैं।


Line 262: Line 260:
{{main|Gauss continued fraction}}
{{main|Gauss continued fraction}}


गॉस ने एक सतत अंश के रूप में दो हाइपरज्यामितीय कार्यों के भागफल को लिखने के कई तरीके देने के लिए सन्निहित संबंधों का उपयोग किया, उदाहरण के लिए:
गॉस ने एक सतत अंश के रूप में दो हाइपरज्यामितीय फलनो के भागफल को लिखने के कई विधि देने के लिए सन्निहित संबंधों का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए देखें,


<math display=block>\frac{{}_2F_1(a+1,b;c+1;z)}{{}_2F_1(a,b;c;z)} = \cfrac{1}{1 + \cfrac{\frac{(a-c)b}{c(c+1)} z}{1 + \cfrac{\frac{(b-c-1)(a+1)}{(c+1)(c+2)} z}{1 + \cfrac{\frac{(a-c-1)(b+1)}{(c+2)(c+3)} z}{1 + \cfrac{\frac{(b-c-2)(a+2)}{(c+3)(c+4)} z}{1 + {}\ddots}}}}}</math>
<math display=block>\frac{{}_2F_1(a+1,b;c+1;z)}{{}_2F_1(a,b;c;z)} = \cfrac{1}{1 + \cfrac{\frac{(a-c)b}{c(c+1)} z}{1 + \cfrac{\frac{(b-c-1)(a+1)}{(c+1)(c+2)} z}{1 + \cfrac{\frac{(a-c-1)(b+1)}{(c+2)(c+3)} z}{1 + \cfrac{\frac{(b-c-2)(a+2)}{(c+3)(c+4)} z}{1 + {}\ddots}}}}}</math>
Line 273: Line 271:
यूलर का परिवर्तन है
यूलर का परिवर्तन है
<math display=block>{}_2F_1 (a,b;c;z) = (1-z)^{c-a-b} {}_2F_1 (c-a, c-b;c ; z).</math>
<math display=block>{}_2F_1 (a,b;c;z) = (1-z)^{c-a-b} {}_2F_1 (c-a, c-b;c ; z).</math>
यह दो Pfaff रूपांतरणों को जोड़कर अनुसरण करता है
यह दो फाफ रूपांतरणों को जोड़कर संदर्भित करता है।
<math display=block>\begin{align}
<math display=block>\begin{align}
{}_2F_1 (a,b;c;z) &= (1-z)^{-b} {}_2F_1 \left (b,c-a;c;\tfrac{z}{z-1} \right ) \\
{}_2F_1 (a,b;c;z) &= (1-z)^{-b} {}_2F_1 \left (b,c-a;c;\tfrac{z}{z-1} \right ) \\
{}_2F_1 (a,b;c;z) &= (1-z)^{-a} {}_2F_1 \left (a, c-b;c ; \tfrac{z}{z-1} \right ) \\
{}_2F_1 (a,b;c;z) &= (1-z)^{-a} {}_2F_1 \left (a, c-b;c ; \tfrac{z}{z-1} \right ) \\
\end{align}</math>
\end{align}</math>
जो बदले में यूलर के अभिन्न प्रतिनिधित्व का अनुसरण करता है। यूलर के पहले और दूसरे परिवर्तनों के विस्तार के लिए, देखें {{harvtxt|Rathie|Paris|2007}} और {{harvtxt|Rakha|Rathie|2011}}.
जो बदले में यूलर के अभिन्न प्रतिनिधित्व का अनुसरण करता है। यूलर के पहले और दूसरे परिवर्तनों के विस्तार के लिए {{harvtxt|राठी |और पेरिस|2007}} और {{harvtxt|राखा |और राठी |2011}} को देखें।.इसे रैखिक संयोजन के रूप में भी लिखा जा सकता है
इसे रैखिक संयोजन के रूप में भी लिखा जा सकता है
<math display=block>
<math display=block>
\begin{align}
\begin{align}
Line 286: Line 283:
\end{align}
\end{align}
</math>
</math>
=== द्विघात परिवर्तन ===
=== द्विघात परिवर्तन ===
यदि दो संख्याएँ 1 − c, c − 1, a − b, b − a, a + b − c, c − a − b बराबर हैं या उनमें से एक 1/2 है तो एक 'द्विघात परिवर्तन' होता है हाइपरजियोमेट्रिक फ़ंक्शन का, इसे द्विघात समीकरण से संबंधित z के एक अलग मान से जोड़ना। द्वारा पहला उदाहरण दिया गया था {{harvtxt|Kummer|1836}}, और द्वारा एक पूरी सूची दी गई थी {{harvtxt|Goursat|1881}}. एक विशिष्ट उदाहरण है
यदि दो संख्याएँ 1 − c, c − 1, a − b, b − a, a + b − c, c − a − b बराबर हैं या उनमें से एक 1/2 है तो एक 'द्विघात परिवर्तन' होता है और इस प्रकार द्विघात समीकरण से संबंधित z के भिन्न मान से इसे जोड़ने वाला हाइपरज्यामितीय फलन हैं। पहला उदाहरण [[कुममर (1836)]] द्वारा दिया गया था और एक पूरी सूची [[गौरसैट (1881]]) द्वारा दी गई थी। एक विशिष्ट उदाहरण के रूप में है<math display=block>{}_2F_1(a,b;2b;z) = (1-z)^{-\frac{a}{2}} {}_2F_1 \left (\tfrac{1}{2}a, b-\tfrac{1}{2}a; b+\tfrac{1}{2}; \frac{z^2}{4z-4} \right)</math>


<math display=block>{}_2F_1(a,b;2b;z) = (1-z)^{-\frac{a}{2}} {}_2F_1 \left (\tfrac{1}{2}a, b-\tfrac{1}{2}a; b+\tfrac{1}{2}; \frac{z^2}{4z-4} \right)</math>
=== उच्च क्रम परिवर्तन ===
यदि 1−c, a−b, a+b−c संकेतों से भिन्न है या उनमें से दो 1/3 या −1/3 हैं, तो हाइपरज्यामितीय फलन का 'घन रूपांतरण होता है, जो इसे z के भिन्न मान से जोड़ता है यह एक घन समीकरण से संबंधित है। पहला उदाहरण [[गौरसैट (1881]]) ने दिया था। एक विशिष्ट उदाहरण है।


<math display="block">{}_2F_1 \left (\tfrac{3}{2}a,\tfrac{1}{2}(3a-1);a+\tfrac{1}{2};-\tfrac{z^2}{3} \right) = (1+z)^{1-3a} \, {}_2F_1 \left (a-\tfrac{1}{3}, a; 2a; 2z(3+z^2)(1+z)^{-3} \right )</math>


=== उच्च क्रम परिवर्तन ===
यदि 1−c, a−b, a+b−c संकेतों से भिन्न है या उनमें से दो 1/3 या −1/3 हैं तो हाइपरज्यामितीय फ़ंक्शन का एक 'घन परिवर्तन' होता है, जो इसे एक अलग मान से जोड़ता है z एक घन समीकरण से संबंधित है। द्वारा पहला उदाहरण दिया गया था {{harvtxt|Goursat|1881}}. एक विशिष्ट उदाहरण है


<math display=block>{}_2F_1 \left (\tfrac{3}{2}a,\tfrac{1}{2}(3a-1);a+\tfrac{1}{2};-\tfrac{z^2}{3} \right) = (1+z)^{1-3a} \, {}_2F_1 \left (a-\tfrac{1}{3}, a; 2a; 2z(3+z^2)(1+z)^{-3} \right )</math>
घात 4 और 6 के कुछ परिवर्तन भी हैं। जो अन्य घात के परिवर्तन केवल तभी उपस्थित होते हैं जब a, b, और c कुछ परिमेय संख्याएँ के रूप में होती है {{harv|विदुनस|2005}}. उदाहरण के लिए देखते है,<math display="block">{}_2F_1 \left (\tfrac{1}{4},\tfrac{3}{8};\tfrac{7}{8}; z \right) (z^4-60z^3+134z^2-60z+1)^{1/16}  =
डिग्री 4 और 6 के कुछ परिवर्तन भी हैं। अन्य डिग्री के परिवर्तन केवल तभी मौजूद होते हैं जब a, b, और c कुछ परिमेय संख्याएँ हों {{harv|Vidunas|2005}}. उदाहरण के लिए,
<math display=block>{}_2F_1 \left (\tfrac{1}{4},\tfrac{3}{8};\tfrac{7}{8}; z \right) (z^4-60z^3+134z^2-60z+1)^{1/16}  =
   {}_2F_1 \left (\tfrac{1}{48}, \tfrac{17}{48}; \tfrac{7}{8}; \tfrac{-432 z (z-1)^2 (z+1)^8}{(z^4-60z^3+134z^2-60z+1)^3} \right ).</math>
   {}_2F_1 \left (\tfrac{1}{48}, \tfrac{17}{48}; \tfrac{7}{8}; \tfrac{-432 z (z-1)^2 (z+1)^8}{(z^4-60z^3+134z^2-60z+1)^3} \right ).</math>




== विशेष बिंदुओं पर मान z ==
== विशेष बिंदुओं पर मान z ==
देखना {{harvtxt|Slater|1966|loc=Appendix III}} विशेष बिंदुओं पर सारांश सूत्रों की सूची के लिए, जिनमें से अधिकांश भी दिखाई देते हैं {{harvtxt|Bailey|1935}}.  {{harvtxt | Gessel | Stanton | 1982}} अधिक बिंदुओं पर और मूल्यांकन दें। {{harvtxt|Koepf|1995}} दिखाता है कि इनमें से अधिकांश पहचानों को कंप्यूटर एल्गोरिदम द्वारा कैसे सत्यापित किया जा सकता है।
विशेष बिंदुओं पर सारांश सूत्रों की सूची के लिए [[स्लेटर 1966]], परिशिष्ट III देखें, जिनमें से अधिकांश [[बेली (1935)]] में भी दिखाई देते हैं। [[गेसल एंड स्टैंटन (1982)]] अधिक बिंदुओं पर और अधिक मूल्यांकन देता है। कोएफ़ (1995) दिखाता है कि इनमें से अधिकांश पहचानों को कंप्यूटर कलनविधि द्वारा कैसे सत्यापित किया जा सकता है।
 
=== Z = 1 पर विशेष मान ===
गॉस का योग प्रमेय, [[कार्ल फ्रेडरिक गॉस]] के नाम पर, सर्वसमिका है<math display="block">{}_2F_1 (a,b;c;1)= \frac{\Gamma(c)\Gamma(c-a-b)}{\Gamma(c-a)\Gamma(c-b)}, \qquad  \Re(c)>\Re(a+b) </math>


=== z = 1=== पर विशेष मान
गॉस का योग प्रमेय, [[कार्ल फ्रेडरिक गॉस]] के नाम पर, पहचान है


<math display=block>{}_2F_1 (a,b;c;1)= \frac{\Gamma(c)\Gamma(c-a-b)}{\Gamma(c-a)\Gamma(c-b)}, \qquad  \Re(c)>\Re(a+b) </math>
जो यूलर के अभिन्न सूत्र से z = 1 लगाकर अनुसरण करता है। इसमें एक विशेष मामले के रूप में [[वैंडरमोंड पहचान]] शामिल है।


विशेष मामले के लिए जहां <math> a=-m </math>,
जो यूलर के अभिन्न सूत्र z = 1 रखने पर अनुसरण करता है। इसमें एक विशेष स्थितियों के रूप में [[वैंडरमोंड पहचान|वैंडरमोंड]] सर्वसमिका के रूप में सम्मलित है।
<math display=block>{}_2F_1 (-m,b;c;1)=\frac{ (c-b)_{m} }{(c)_{m}  } </math>
[[द्विपक्षीय हाइपरज्यामितीय श्रृंखला]]|डगल का सूत्र z = 1 पर द्विपक्षीय अतिज्यामितीय श्रृंखला के लिए इसे सामान्यीकृत करता है।


=== कुमेर प्रमेय (z = −1) ===
 
<span id= Kummer's theorem ></span>ऐसे कई मामले हैं जहां z = −1 पर z = −1 पर z = −1 को z = 1 में बदलने के लिए और फिर परिणाम का मूल्यांकन करने के लिए गॉस के प्रमेय का उपयोग करके हाइपरज्यामितीय कार्यों का मूल्यांकन किया जा सकता है . एक विशिष्ट उदाहरण कुमेर का प्रमेय है, जिसका नाम अर्न्स्ट कुमेर के नाम पर रखा गया है:
विशेष स्थितियों के लिए जहां <math> a=-m </math>,
<math display="block">{}_2F_1 (-m,b;c;1)=\frac{ (c-b)_{m} }{(c)_{m}  } </math>
डगल का सूत्र इसे z = 1 पर [[द्विपक्षीय हाइपरज्यामितीय श्रृंखला]] के लिए सामान्यीकृत करता है
 
=== कुममर प्रमेय (z = −1) ===
ऐसे कई स्थितियों हैं, जहां z = −1 पर z = −1 पर z = −1 को z = 1 में बदलने के लिए द्विघात परिवर्तन का उपयोग करके और फिर परिणाम का मूल्यांकन करने के लिए गॉस के प्रमेय का उपयोग करके हाइपरज्यामितीय फलनो का मूल्यांकन किया जा सकता है।. एक विशिष्ट उदाहरण कुममर का प्रमेय है, जिसका नाम अर्न्स्ट कुममर के नाम पर रखा गया है


<math display=block>{}_2F_1 (a,b;1+a-b;-1)= \frac{\Gamma(1+a-b)\Gamma(1+\tfrac12a)}{\Gamma(1+a)\Gamma(1+\tfrac12a-b)}</math>
<math display=block>{}_2F_1 (a,b;1+a-b;-1)= \frac{\Gamma(1+a-b)\Gamma(1+\tfrac12a)}{\Gamma(1+a)\Gamma(1+\tfrac12a-b)}</math>
जो कुमेर के द्विघात रूपांतरणों से अनुसरण करता है
जो कुममर के द्विघात रूपांतरणों से अनुसरण करता है


<math display=block>\begin{align}
<math display=block>\begin{align}
Line 326: Line 321:
&=(1+z)^{-a} \, _2F_1\left(\frac a 2, \frac{a+1}2; 1+a-b; \frac{4z}{(1+z)^2}\right)
&=(1+z)^{-a} \, _2F_1\left(\frac a 2, \frac{a+1}2; 1+a-b; \frac{4z}{(1+z)^2}\right)
\end{align}</math>
\end{align}</math>
और पहली सर्वसमिका में z = −1 रखकर गॉस की प्रमेय। कुमार के योग के सामान्यीकरण के लिए देखें {{harvtxt | Lavoie | Grondin | Rathie | 1996}}.
और पहली सर्वसमिका में z = −1 रखकर गॉस की प्रमेय। कुममर के योग के सामान्यीकरण के लिए {{harvtxt |लावोई|ग्रोनडिन |और राथी |1996}}.को देखें


=== z = 1/2=== पर मान
=== Z = 1/2 पर मान ===
गॉस का दूसरा योग प्रमेय है
गॉस का दूसरा योग प्रमेय है


<math display=block>_2F_1 \left(a,b;\tfrac12\left(1+a+b\right);\tfrac12\right) = \frac{\Gamma(\tfrac12)\Gamma(\tfrac12\left(1+a+b\right))}{\Gamma(\tfrac12\left(1+a)\right)\Gamma(\tfrac12\left(1+b\right))}. </math>
<math display="block">_2F_1 \left(a,b;\tfrac12\left(1+a+b\right);\tfrac12\right) = \frac{\Gamma(\tfrac12)\Gamma(\tfrac12\left(1+a+b\right))}{\Gamma(\tfrac12\left(1+a)\right)\Gamma(\tfrac12\left(1+b\right))}. </math>
बेली का प्रमेय है
बेली का प्रमेय है


<math display=block>_2F_1 \left(a,1-a;c;\tfrac12\right)= \frac{\Gamma(\tfrac12c)\Gamma(\tfrac12\left(1+c\right))}{\Gamma(\tfrac12\left(c+a\right))\Gamma(\tfrac12\left(1+c-a\right))}.</math>
<math display=block>_2F_1 \left(a,1-a;c;\tfrac12\right)= \frac{\Gamma(\tfrac12c)\Gamma(\tfrac12\left(1+c\right))}{\Gamma(\tfrac12\left(c+a\right))\Gamma(\tfrac12\left(1+c-a\right))}.</math>
गॉस के दूसरे संकलन प्रमेय और बेली के योग प्रमेय के सामान्यीकरण के लिए, देखें {{harvtxt | Lavoie| Grondin | Rathie|1996}}.
गॉस के दूसरे संकलन प्रमेय और बेली के योग प्रमेय के सामान्यीकरण के लिए {{harvtxt |लावोई|ग्रोनडिन |और राथी |1996}}.को देखें


=== अन्य बिंदु ===
=== अन्य बिंदु ===
मापदंडों के विशेष तर्कसंगत मूल्यों पर एक बीजगणितीय संख्या के रूप में हाइपरजियोमेट्रिक फ़ंक्शन देने वाले कई अन्य सूत्र हैं, जिनमें से कुछ में सूचीबद्ध हैं {{harvtxt | Gessel | Stanton | 1982}} और {{harvtxt|Koepf|1995}}. द्वारा कुछ विशिष्ट उदाहरण दिए गए हैं
मापदंडों के विशेष तर्कसंगत मूल्यों पर एक बीजगणितीय संख्या के रूप में हाइपर ज्यामितीय फलन देने वाले कई अन्य सूत्र हैं, जिनमें से कुछ में सूचीबद्ध हैं {{harvtxt |गेसल|स्टैंटन| 1982}} और {{harvtxt|कोएफ़|1995}}. द्वारा कुछ विशिष्ट उदाहरण दिए गए हैं


<math display=block>{}_2F_1 \left(a,-a;\tfrac{1}{2};\tfrac{x^2}{4(x-1)} \right )  = \frac{(1-x)^a+(1-x)^{-a}}{2},</math>
<math display=block>{}_2F_1 \left(a,-a;\tfrac{1}{2};\tfrac{x^2}{4(x-1)} \right )  = \frac{(1-x)^a+(1-x)^{-a}}{2},</math>
Line 344: Line 339:


<math display=block>T_a(\cos x)={}_2F_1\left(a,-a;\tfrac{1}{2};\tfrac{1}{2}(1-\cos x)\right)=\cos(a x)</math>
<math display=block>T_a(\cos x)={}_2F_1\left(a,-a;\tfrac{1}{2};\tfrac{1}{2}(1-\cos x)\right)=\cos(a x)</math>
जब भी −π < x < π और T (सामान्यीकृत) चेबीशेव बहुपद है।
जब भी −π < x < π और T (सामान्यीकृत) चेबीशेव बहुपद के रूप में है।


== यह भी देखें ==
== यह भी देखें ==
*अपेल श्रृंखला, हाइपरज्यामितीय श्रृंखला का 2-चर सामान्यीकरण
*अपेल श्रृंखला, हाइपरज्यामितीय श्रृंखला का 2-चर सामान्यीकरण रूप में होता है
*[[बुनियादी हाइपरज्यामितीय श्रृंखला]] जहां शब्दों का अनुपात सूचकांक का एक आवधिक कार्य है
*[[बुनियादी हाइपरज्यामितीय श्रृंखला|मौलिक हाइपर ज्यामितीय श्रृंखला]] जहां शब्दों का अनुपात सूचकांक का एक आवधिक फलन के रूप में होता है
*द्विपक्षीय हाइपरज्यामितीय श्रृंखला <sub>''p''</sub>H<sub>''p''</sub> सामान्यीकृत हाइपरज्यामितीय श्रृंखला के समान हैं, लेकिन सभी पूर्णांकों पर अभिव्यक्त हैं
*द्विपक्षीय हाइपरज्यामितीय श्रृंखला <sub>''p''</sub>H<sub>''p''</sub> सामान्यीकृत हाइपरज्यामितीय श्रृंखला के समान हैं, लेकिन सभी पूर्णांकों पर अभिव्यक्त हैं
* [[द्विपद श्रृंखला]] <sub>1</sub>F<sub>0</sub>
* [[द्विपद श्रृंखला]] <sub>1</sub>F<sub>0</sub> के रूप में है 
*संगम अतिज्यामितीय श्रृंखला <sub>1</sub>F<sub>1</sub>(; सी; जेड)
*कंफ्लुएंट अतिज्यामितीय श्रृंखला <sub>1</sub>F<sub>1</sub>(''a'';''c'';''z'') के रूप में है
*अण्डाकार हाइपरजियोमेट्रिक श्रृंखला जहां शब्दों का अनुपात सूचकांक का एक अण्डाकार कार्य है
*दीर्घवृत्तीय हाइपर ज्यामितीय श्रृंखला जहां शब्दों का अनुपात सूचकांक का एक दीर्घवृत्तीय फलन है
*[[यूलर हाइपरजियोमेट्रिक इंटीग्रल]], का इंटीग्रल रिप्रेजेंटेशन <sub>2</sub>F<sub>1</sub>
*[[यूलर हाइपरजियोमेट्रिक इंटीग्रल|यूलर हाइपर ज्यामितीय समाकलन]], का रिप्रेजेंटेशन <sub>2</sub>F<sub>1</sub> है
* [[फॉक्स एच-फ़ंक्शन]], मीजर जी-फंक्शन का विस्तार
* [[फॉक्स एच-फ़ंक्शन|फॉक्स एच-फलन]] , मीजर जी-फंक्शन का विस्तार होता है
*फॉक्स-राइट फलन, सामान्यीकृत अतिज्यामितीय फलन का एक सामान्यीकरण
*फॉक्स-राइट फलन, सामान्यीकृत हाइपर ज्यामितीय फलन का एक सामान्यीकरण रूप होता है
*[[हाइपरज्यामितीय समीकरण का फ्रोबेनियस समाधान]]
*[[हाइपरज्यामितीय समीकरण का फ्रोबेनियस समाधान]] के रूप में है
*इज़राइल गेलफैंड द्वारा पेश किया गया [[सामान्य [[सामान्यीकृत हाइपरजोमेट्रिक फ़ंक्शन]]]]|I. एम। गेलफैंड।
*आई. एम. गेलफैंड द्वारा प्रस्तुत किया गया है और [[सामान्यीकृत हाइपरजोमेट्रिक फ़ंक्शन|सामान्यीकृत हाइपरज्यामितीय फलन]] के रूप में है।
* सामान्यीकृत हाइपरज्यामितीय श्रृंखला <sub>''p''</sub>F<sub>''q''</sub> जहां शब्दों का अनुपात सूचकांक का तर्कसंगत कार्य है
* सामान्यीकृत हाइपरज्यामितीय श्रृंखला <sub>''p''</sub>F<sub>''q''</sub> जहां शब्दों का अनुपात सूचकांक का तर्कसंगत फलन है
*ज्यामितीय श्रृंखला, जहां शब्दों का अनुपात स्थिर है
*ज्यामितीय श्रृंखला, जहां शब्दों का अनुपात स्थिर है
*[[ अरे समारोह ]], चार नियमित एकवचन बिंदुओं के साथ दूसरे क्रम के ODE का समाधान
*[[ अरे समारोह | ह्यून फलन,]] , चार नियमित अद्वितीय बिंदुओं के साथ दूसरे क्रम के ओडीइ का समाधान के रूप में होता है
*[[ हॉर्न समारोह ]], दो वेरिएबल्स में 34 विशिष्ट अभिसरण हाइपरज्यामितीय श्रृंखला
*[[ हॉर्न समारोह | हॉर्न फलन]] , दो चर में 34 विशिष्ट कन्वर्जेन्स हाइपरज्यामितीय श्रृंखला के रूप में होती है
* [[हम्बर्ट श्रृंखला]] 2 चर के 7 हाइपरज्यामितीय कार्य
* [[हम्बर्ट श्रृंखला]] 2 चर के 7 हाइपरज्यामितीय फलन के रूप में है।
*[[हाइपरज्यामितीय वितरण]], एक असतत संभाव्यता वितरण
*[[हाइपरज्यामितीय वितरण]], एक असतत संभाव्यता वितरण के रूप में है।
* एक [[मैट्रिक्स तर्क का हाइपरजियोमेट्रिक फ़ंक्शन]], हाइपरजियोमेट्रिक श्रृंखला का बहुभिन्नरूपी सामान्यीकरण
* एक [[मैट्रिक्स तर्क का हाइपरजियोमेट्रिक फ़ंक्शन|आव्यूह तर्क का हाइपर ज्यामितीय फलन]] हाइपर ज्यामितीय श्रृंखला का बहुभिन्न रूपी सामान्यीकरण होता है
*काम्पे डे फेरिएट फ़ंक्शन, दो चरों की हाइपरज्यामितीय श्रृंखला
*काम्पे डे फेरिएट फलन दो चरों की हाइपरज्यामितीय श्रृंखला के रूप में होती है
*[[लॉरिसेला हाइपरज्यामितीय श्रृंखला]], तीन चरों की अतिज्यामितीय श्रृंखला
*[[लॉरिसेला हाइपरज्यामितीय श्रृंखला]], तीन चरों की अतिज्यामितीय श्रृंखला होती है
*[[मैक्रोबर्ट ई-फंक्शन]], सामान्यीकृत हाइपरज्यामितीय श्रृंखला का एक विस्तार <sub>''p''</sub>F<sub>''q''</sub> मामले में पी> क्यू + 1।
*[[मैक्रोबर्ट ई-फंक्शन|मैक्रोबर्ट ई-फलन]], सामान्यीकृत हाइपरज्यामितीय श्रृंखला का एक विस्तार <sub>''p''</sub>F<sub>''q''</sub> स्थितियों में ''p''>''q''+1 के रूप में होती है।
*[[ मेजर जी-फ़ंक्शन ]], सामान्यीकृत हाइपरज्यामितीय श्रृंखला का एक विस्तार <sub>''p''</sub>F<sub>''q''</sub> मामले में पी> क्यू + 1।
*[[ मेजर जी-फ़ंक्शन | मेजर जी-फलन]], सामान्यीकृत हाइपरज्यामितीय श्रृंखला का एक विस्तार <sub>''p''</sub>F<sub>''q''</sub> स्थितियों में ''p''>''q''+1.के रूप में होती है।
* [[मॉड्यूलर हाइपरज्यामितीय श्रृंखला]], दीर्घवृत्तीय अतिज्यामितीय श्रृंखला का एक समाप्ति रूप
* [[मॉड्यूलर हाइपरज्यामितीय श्रृंखला]], दीर्घवृत्तीय अतिज्यामितीय श्रृंखला का एक समाप्ति रूप होता है
* [[थीटा हाइपरज्यामितीय श्रृंखला]], एक विशेष प्रकार की दीर्घवृत्तीय अतिज्यामितीय श्रृंखला।
* [[थीटा हाइपरज्यामितीय श्रृंखला]], एक विशेष प्रकार की दीर्घवृत्तीय अतिज्यामितीय श्रृंखला के रूप में होता है।
*विरासोरो [[अनुरूप ब्लॉक]], [[द्वि-आयामी अनुरूप क्षेत्र सिद्धांत]] में विशेष कार्य जो कुछ मामलों में हाइपरजियोमेट्रिक कार्यों को कम करते हैं।
*विरासोरो [[अनुरूप ब्लॉक|कन्फॉर्मल ब्लॉक]], [[द्वि-आयामी अनुरूप क्षेत्र सिद्धांत]] में विशेष फलन, जो कुछ स्थितियों में हाइपर ज्यामितीय फलनो को कम करते हैं।


==संदर्भ==
==संदर्भ==
Line 412: Line 407:
{{Series (mathematics)}}
{{Series (mathematics)}}


{{DEFAULTSORT:Hypergeometric Function}}[[Category: क्रमगुणित और द्विपद विषय]] [[Category: हाइपरज्यामितीय कार्य|*]] [[Category: सामान्य अवकल समीकरण]] [[Category: गणितीय श्रृंखला]]
{{DEFAULTSORT:Hypergeometric Function}}
 
 


[[Category: Machine Translated Page]]
[[Category:Articles with hatnote templates targeting a nonexistent page|Hypergeometric Function]]
[[Category:Created On 20/05/2023]]
[[Category:CS1 Deutsch-language sources (de)|Hypergeometric Function]]
[[Category:CS1 Latina-language sources (la)|Hypergeometric Function]]
[[Category:CS1 français-language sources (fr)|Hypergeometric Function]]
[[Category:Collapse templates|Hypergeometric Function]]
[[Category:Created On 20/05/2023|Hypergeometric Function]]
[[Category:Lua-based templates|Hypergeometric Function]]
[[Category:Machine Translated Page|Hypergeometric Function]]
[[Category:Navigational boxes| ]]
[[Category:Navigational boxes without horizontal lists|Hypergeometric Function]]
[[Category:Pages with script errors|Hypergeometric Function]]
[[Category:Sidebars with styles needing conversion|Hypergeometric Function]]
[[Category:Template documentation pages|Documentation/doc]]
[[Category:Templates Vigyan Ready|Hypergeometric Function]]
[[Category:Templates generating microformats|Hypergeometric Function]]
[[Category:Templates that add a tracking category|Hypergeometric Function]]
[[Category:Templates that are not mobile friendly|Hypergeometric Function]]
[[Category:Templates that generate short descriptions|Hypergeometric Function]]
[[Category:Templates using TemplateData|Hypergeometric Function]]
[[Category:Wikipedia metatemplates|Hypergeometric Function]]
[[Category:क्रमगुणित और द्विपद विषय|Hypergeometric Function]]
[[Category:गणितीय श्रृंखला|Hypergeometric Function]]
[[Category:सामान्य अवकल समीकरण|Hypergeometric Function]]
[[Category:हाइपरज्यामितीय कार्य|*]]

Latest revision as of 10:48, 29 May 2023

गणित में, गाऊसी या साधारण हाइपरज्यामितीय फलन 2F1(a,b;c;z) 'हाइपरज्यामितीय श्रृंखला' द्वारा प्रस्तुत एक विशेष फलन के रूप में है, जिसमें विशिष्ट या सीमित गणित स्थितियों के रूप में कई अन्य विशेष फलन सम्मलित होते हैं। यह दूसरे क्रम के रैखिक फलन साधारण अवकल समीकरण (ओडीइ) का एक सोलूशन है। तीन नियमित अद्वितीय बिंदुओं के साथ प्रत्येक दूसरे क्रम के रैखिक ओडीइ को इस समीकरण में रूपांतरित किया जा सकता है।

हाइपरज्यामितीय फलन से जुड़े कई हजारों प्रकाशित सर्वसमिका (गणित) में से कुछ की व्यवस्थित सूचियों के लिए एर्डेली एट अल 1953 और ओल्ड डलहुइस 2010 द्वारा संदर्भ फलनो को देखें और इस प्रकार सभी सर्वसमिका को व्यवस्थित करने के लिए कोई ज्ञात प्रणाली नहीं है और वास्तव में कोई ज्ञात कलन विधि जो सभी सर्वसमिका को उत्पन्न कर सकते हैं और कई भिन्न -भिन्न कलन विधि की एक संख्या ज्ञात कर सर्वसमिका की विभिन्न श्रृंखला उत्पन्न करते हैं और इस प्रकार कलन विधि सर्वसमिका की खोज का सिद्धांत एक सक्रिय शोध का विषय बना हुआ है।

इतिहास

हाइपरज्यामितीय श्रृंखला शब्द का पहली बार उपयोग जॉन वालिस ने अपनी 1655 की पुस्तक अरिथमेटिका इन्फिनिटोरम में किया था।

हाइपरज्यामितीय श्रृंखला का लियोनहार्ड यूलर द्वारा अध्ययन किया गया था, लेकिन कार्ल फ्रेडरिक गॉस ने 1813 में पहला पूर्ण व्यवस्थित ट्रीटमेंट दिया गया था

उन्नीसवीं शताब्दी में किए गए अध्ययनों में एर्नस्ट कुममर (1836) के अध्ययन तथा समान ज्यामितीय प्रकार्य के बर्नहार्ड रिमेंन (1857) द्वारा आधारभूत मौलिक लक्षण का वर्णन है और हाइपर ज्यामितीय फलन का अवकलन समीकरण के माध्यम से इसे संतुष्ट करता है।

रीमन ने दिखाया कि जटिल समतल में परीक्षण 2F1(z), के लिए द्वितीय क्रम का अवकलन समीकरण है, इसकी तीन नियमित विलक्षणता द्वारा रीमैन क्षेत्र पर विशेषता की जा सकती है।

जिन स्थिति में सोलूशन बीजगणितीय फलन के रूप में हैं, वहां हर्मन श्वार्ज़ (श्वार्ज़ की सूची) द्वारा दिखाया जाता है।

हाइपरज्यामितीय श्रृंखला

हाइपर ज्यामितीय फलन के लिए परिभाषित |z| < 1 शक्ति श्रृंखला द्वारा किया गया है।

यदि यह अपरिभाषित या अनंत c के रूप में है, तो यह एक गैर-सकारात्मक पूर्णांक के बराबर होता है। यहाँ (q)n उभरता हुआ पोचममेर प्रतीक के रूप में है, जिसे इसके द्वारा परिभाषित किया गया है।

यदि a या b एक गैर-धनात्मक पूर्णांक है तो यह श्रृंखला समाप्त हो जाती है, जहाँ एक बहुपद के लिए फलन कम हो जाता है।


|z| ≥ 1 के साथ जटिल तर्क z के लिए इसे जटिल तल में किसी भी पथ के साथ विश्लेषणात्मक निरंतरता रूप से जारी रखा जा सकता है जो शाखा बिंदु 1 और अनंत से बचती है।

जैसा c → −m, जहाँ m एक गैर-ऋणात्मक पूर्णांक है, और 2F1(z) → ∞. के रूप में गामा फलन के मूल्य गामा Γ(c) गामा फलन से विभाजित होते है।


2F1(z) सामान्यीकृत हाइपरज्यामितीय श्रृंखला pFq,का सबसे सामान्य प्रकार है और इसे मात्र x F(z).के रूप में निर्दिष्ट किया जाता है

अवकलन सूत्र

सर्वसमिका का उपयोग करना , यह दिखाया गया है

और अधिक सामान्यतः ,

के रूप में होते है

विशेष स्थिति

कई सामान्य गणितीय फलनो को हाइपर ज्यामितीय फलन के संदर्भ में या इसके सीमित स्थितियों के रूप में व्यक्त किया जा सकता है। कुछ विशिष्ट प्रकार के उदाहरण हैं

जब a=1 और b=c, श्रृंखला एक सामान्य ज्यामितीय श्रृंखला में कम हो जाती है, अर्थात

इसका नाम हाइपरज्यामितीय.है और यह फलन ज्यामितीय श्रृंखला के सामान्यीकरण के रूप में माना जा सकता है। कंफ्लुएंट हाइपरज्यामितीय फलन या कुममर का फलन को हाइपर ज्यामितीय फलन की सीमा के रूप में दिया जा सकता है

इसलिए सभी फलन जो इसके अनिवार्य रूप से विशेष के रूप में होते है, जैसे बेसेल फलन, को हाइपरज्यामितीय फलनो की सीमा के रूप में व्यक्त किया जा सकता है। इनमें से अधिकांश उपयोग किए जाने वाले गणितीय भौतिकी के फलनो के रूप में सम्मलित हैं।

लेजेंड्रे फलन एक दूसरे क्रम अवकल समीकरण का 3 नियमित अद्वितीय बिंदुओं के सोलूशन हैं, इसलिए इसे हाइपर ज्यामितीय फलन के संदर्भ में कई विधियों से व्यक्त किया जा सकता है।उदाहरण के लिए हैं,


जैकोबी बहुपद P(α,β)
n
सहित कई लंबकोणीय बहुपदों और उनके विशेष स्थितियों के रूप में लीजेंड्रे बहुपद, चेबिशेव बहुपद, गेगेनबॉयर बहुपद के उपयोग से हाइपरज्यामितीय कार्यों के संदर्भ में लिखा जा सकता है।


अन्य बहुपद जो विशेष स्थितियों के रूप में उनमें सम्मलित होते हैं, वे क्रावचौक बहुपद, मीक्सनर बहुपद, मीक्सनर-पोलाकजेक बहुपद के रूप में होते है।

दिया गया है, ,

तब

मॉड्यूलर लैम्ब्डा फलन के रूप में होते है, जहां

.

जे-इन्वेरीअन्ट, एक मॉड्यूलर फलन , के रूप में तर्कसंगत फलन है।

अपूर्ण बीटा फलन Bx(p,q) से संबंधित होता है।

पूर्ण दीर्घवृत्तीय समाकलन K और E द्वारा दिए गए हैं,


हाइपरज्यामितीय अवकलन समीकरण

हाइपर ज्यामितीय फलन यूलर के हाइपर ज्यामितीय अवकलन समीकरण का एक सोलूशन है

जिसके तीन नियमित अद्वितीय बिंदु 0,1 और ∞ हैं। इस समीकरण का तीन यादृच्छिक नियमित अद्वितीय बिंदुओं पर सामान्यीकरण रिमेंन के अवकल समीकरण द्वारा दिया जाता है और इस प्रकार तीन नियमित अद्वितीय बिन्दुओं वाले किसी भी द्वितीय क्रम के रैखिक अवकलन समीकरण को चर के परिवर्तन द्वारा हाइपरज्यामितीय अवकलन समीकरण में परिवर्तित किया जा सकता है।

अद्वितीय बिंदुओं पर समाधान

हाइपरज्यामितीय अवकलन समीकरण के सोलूशन हाइपरज्यामितीय श्रृंखला 2F1(a,b;c;z) से निर्मित होते हैं। समीकरण के दो रैखिक रूप से स्वतंत्र सोलूशन हैं और इस प्रकार तीन अद्वितीय बिंदुओं 0, 1, ∞ में से प्रत्येक पर सामान्यतः xs के रूप के दो विशेष सोलूशन होते हैं, x एक होलोमॉर्फिक फलन है, जहां s घातांकी समीकरण की दो रुट में से एक है और x एक स्थानीय चर के रूप में है जो नियमित विलक्षण बिंदु पर गायब हो जाता है। यह इस प्रकार 3 × 2 = 6 विशेष सोलूशन देता है।

बिंदु z = 0 के आसपास, दो स्वतंत्र सोलूशन के रूप में हैं, यदि c एक गैर-सकारात्मक पूर्णांक नहीं है,

और, इस शर्त पर कि c एक पूर्णांक नहीं है,

यदि c गैर-सकारात्मक पूर्णांक 1−m है, तो इनमें से पहला सोलूशन उपस्थित नहीं है और इसके द्वारा प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए दूसरा सोलूशन उपस्थित नहीं है जब c 1 से अधिक पूर्णांक है और पहले सोलूशन के बराबर है या इसका प्रतिस्थापन जब c कोई अन्य पूर्णांक है। इसलिए जब c एक पूर्णांक है, तो दूसरे सोलूशन के लिए एक अधिक जटिल अभिव्यक्ति का उपयोग किया जाना चाहिए और इस प्रकार पहले सोलूशन के बराबर ln(z) है और इसके साथ ही z की शक्तियों में एक और श्रृंखला जिसमें डिगामा फलन के रूप में सम्मलित है। विवरण के लिए ओल्डे डलहुइस (2010) को देखते है।

z = 1 के आसपास, यदि c − a − b एक पूर्णांक नहीं है, तो इसके दो स्वतंत्र सोलूशन होते हैं

और

लगभग z = ∞, यदि a − b एक पूर्णांक नहीं है, तो इसके दो स्वतंत्र सोलूशन होते हैं

और

दोबारा, जब गैर-अभिन्नता की शर्तें पूरी नहीं होती हैं, तो अन्य सोलूशन उपस्थित होते हैं जो अधिक जटिल रूप में होते हैं।

उपरोक्त 6 समाधानों में से कोई भी 3 रैखिक संबंध को संतुष्ट करता है क्योंकि समाधानों का स्थान 2-आयामी है, (6
3
) =20 उनके बीच रैखिक संबंध होता है और जिन्हें संयोजन सूत्र कहा जाता है।

कुममर के 24 सोलूशन

एन अद्वितीय बिंदुओं के साथ एक दूसरे क्रम के फ्यूचियन समीकरण में समरूपता का एक समूह है जो इसके सोलूशन पर कार्य करता है। प्रोजेक्टिवली, कॉक्सेटर समूह W(Dn) के लिए आइसोमोर्फिक क्रम 2n−1n!.के रूप में होता है हाइपरज्यामितीय समीकरण स्थिति n = 3 है और इस प्रकार क्रमबद्ध 24 के समूह के साथ 4 बिंदुओं पर सममित समूह के लिए आइसोमोर्फिक है। जैसा कि पहले कुममर द्वारा वर्णित किया गया था। सममित समूह की उपस्थिति आकस्मिक होता है और इसमें 3 से अधिक अद्वितीय बिंदुओं के लिए कोई एनालॉग नहीं होता है और कभी-कभी समूह को 3 बिंदुओं पर सममित समूह के विस्तार के रूप में सोचना बेहतर होता है इस प्रकार 3 अद्वितीय बिंदुओं के क्रम परिवर्तन के रूप में कार्य करता है एक क्लेन 4-समूह जिसके तत्व समान संख्या में अद्वितीय बिंदुओं पर घातांक के अंतर के संकेतों को बदलते हैं। कुममर के 24 रूपांतरणों वाले समूह तीन परिवर्तनों द्वारा उत्पन्न किया जाता है जिसमें एक सोलूशन F(a,b;c;z) से लिया जाता है।


जो 4 अंक 1, 2, 3, 4 पर सममित समूह के साथ समरूपता के अनुसार पारदर्शिता (12), (23), और (34) के अनुरूप है। इनमें से पहला और तीसरा वास्तव में F(a,b;c;z) के रूप में होते है जबकि दूसरा अवकलन समीकरण का एक स्वतंत्र सोलूशन के रूप में है।)

कुममर के 24 = 6 × 4 परिवर्तनों को हाइपरज्यामितीय फलन में लागू करने से ऊपर दिए गए 6 = 2 × 3 सोलूशन 3 अद्वितीय बिंदुओं में से प्रत्येक पर 2 संभावित घातांकों में से प्रत्येक के अनुरूप होते हैं, जिनमें से प्रत्येक सर्वसमिका के कारण 4 बार प्रकट होता है


क्यू-फॉर्म

हाइपरज्यामितीय अवकलन समीकरण को क्यू-फॉर्म में लाया जा सकता है

प्रतिस्थापन करके u = wv और पहले-अवकलज शब्द को हटा देने पर एक पाता है

और v का सोलूशन दिया गया है

जहाँ

श्वार्जियन अवकलज हिले 1976, पीपी. 307-401 के संबंध में क्यू-फॉर्म महत्वपूर्ण हैं।

श्वार्ज त्रिकोण के मैप

श्वार्ज़ त्रिभुज के मैप या श्वार्ज़ s-फलन सोलूशन के जोड़े के अनुपात हैं।

जहाँ k बिन्दु 0, 1, ∞ अंकन में से एक है।

कभी-कभी प्रयोग भी किया जाता है। ध्यान दें कि कनेक्शन गुणांक त्रिभुज मैप पर मोबियस परिवर्तन के रूप में बन जाते हैं।

ध्यान दें कि प्रत्येक त्रिभुज मानचित्र नियमित अद्वितीय बिंदु z ∈ {0, 1, ∞} पर क्रमशः साथ में है,

और
λ, μ और ν वास्तविक के विशेष स्थिति में, 0 ≤ λ,μ,ν < 1 के साथ, फिर s-मैप के ऊपरी अर्ध-तल H के अनुरूप मैप के रूप में होते हैं, जो रीमैन क्षेत्र पर त्रिभुजों के अनुरूप होते हैं और जो गोलाकार चाप से घिरे होते हैं। यह मैपिंग श्वार्ज-क्रिस्टोफ़ेल मानचित्रण का वृत्ताकार चाप वाले त्रिभुजों के लिए एक सामान्यीकरण है। अद्वितीय बिंदु 0,1 और ∞ त्रिभुज के शीर्षों पर भेजे जाते हैं। त्रिभुज के कोण क्रमशः πλ, πμ और πν हैं।

इसके अतिरिक्त , λ=1/p, μ=1/q और ν=1/r पूर्णांकों p, q, 'के स्थिति में 'r, फिर त्रिभुज गोले जटिल तल या ऊपरी आधे तल को टाइल करता है, चाहे λ + μ + ν - 1 धनात्मक शून्य या ऋणात्मक रूप में हो और त्रिकोण समूह p, q, r〉 = Δ(p, q, r) के रूप में होते है ।

मोनोड्रोमी समूह

एक हाइपरज्यामितीय समीकरण का मोनोड्रोमी वर्णन करता है कि कैसे मौलिक सोलूशन बदल जाते हैं जब विश्लेषणात्मक रूप से जेड समतल में पथ के चारों ओर जारी रहता है जो उसी बिंदु पर लौटते हैं। जब पथ एक विलक्षणता के चारों ओर घूमता है 2F1, समापन बिंदु पर समाधानों का मान प्रारंभिक बिंदु से भिन्न होता है।

हाइपरज्यामितीय समीकरण के दो मौलिक सोलूशन एक रैखिक परिवर्तन द्वारा एक दूसरे से संबंधित होते हैं; इस प्रकार मोनोड्रोमी एक मैपिंग समूह समरूपतावाद के रूप में है

जहां प1 मौलिक समूह है। दूसरे शब्दों में, मोनोड्रोमी मौलिक समूह का दो आयामी रैखिक प्रतिनिधित्व है। समीकरण का मोनोड्रोमी समूह इस मानचित्र की छवि है, अर्थात मोनोड्रोमी मैट्रिसेस द्वारा उत्पन्न समूह के रूप में होते है और मौलिक समूह के मोनोड्रोमी प्रतिनिधित्व को अद्वितीय बिंदुओं पर घातांक के संदर्भ में स्पष्ट रूप से गणना की जाती है।[1] यदि (α, α'), (β, β') और (γ,γ') 0, 1 और ∞ पर चर घातांक हैं, तो z0 लेने पर 0 के पास ले जाने पर 0 और 1 के आस-पास के लूप में मोनोड्रोमी मैट्रिसेस होते हैं,

कहाँ

यदि 1−a, c−a−b, a−b हर k, l, m के साथ गैर-पूर्णांक परिमेय संख्याएँ हैं तो मोनोड्रोमी समूह परिमित है यदि और केवल , श्वार्ज़ की सूची या कोवासिक कलन विधि को देखें।

अभिन्न सूत्र

यूलर प्रकार

यदि बी बीटा फलन है तो

बशर्ते कि z एक ऐसी वास्तविक संख्या नहीं है, जैसे कि यह 1 से अधिक या उसके बराबर है। यह द्विपद प्रमेय का उपयोग करके (1 − zx)−a का विस्तार करके सिद्ध किया जा सकता है और फिर 1 से छोटे निरपेक्ष मान के साथ z के लिए शब्द द्वारा शब्द को एकीकृत कर सकता है और कहीं और विश्लेषणात्मक निरंतरता द्वारा जब z एक वास्तविक संख्या 1 से अधिक या उसके बराबर है, तो विश्लेषणात्मक निरंतरता का उपयोग किया जाना चाहिए क्योंकि (1 − zx) समाकल के समर्थन में किसी बिंदु पर शून्य है, इसलिए समाकलन का मान अपरिभाषित हो सकता है। यह 1748 में यूलर द्वारा दिया गया था और इसका तात्पर्य यूलर और फाफ के अतिज्यामितीय परिवर्तनों से है।

अन्य रिप्रजेंटेशन, अन्य प्रमुख शाखाओं के अनुरूप समान समाकलित दिए गए हैं, लेकिन विभिन्न क्रम में अद्वितीय को बंद करने के लिए एक बंद पोचममेर चक्र होने के लिए एकीकरण का मार्ग लेते हैं। इस तरह के रास्ते मोनोड्रोमी एक्शन के अनुरूप होते हैं।

बार्न्स अभिन्न

बार्न्स समाकलन का मूल्यांकन करने के लिए बार्न्स ने अवशेष के सिद्धांत जटिल विश्लेषण का उपयोग किया हैं।

जैसा

जहां ध्रुवों 0, 1, 2... को ध्रुवों −a, −a − 1, ..., −b, −b − 1, ... से अलग करने के लिए समोच्च रेखा खींची गई है। यह तब तक मान्य है जब तक z एक गैर-ऋणात्मक वास्तविक संख्या नहीं है।

जॉन ट्रांसफॉर्म

गॉस हाइपर ज्यामितीय फलन को जॉन ट्रांसफ़ॉर्म (गेलफ़ैंड, गिंडिकिन & एंड ग्रेव 2003, 2.1.2).के रूप में लिखा जा सकता है।

गॉस के सन्निहित संबंध

छह फलन के रूप में है

2F1(a, b; c; z).के सन्निकट कहलाते हैं। गॉस ने दिखाया 2F1(a, b; c; z) को a, b, c, और z. के संदर्भ में परिमेय गुणांक वाले इसके सन्निहित फलनो में से किन्हीं दो के रैखिक संयोजन के रूप में लिखा जा सकता है, यह देता है।


संबंध के दाहिने हाथ की किन्हीं दो रेखाओं की सर्वसमिका करके दिया गया है

जहाँ F = 2F1(a, b; c; z), F(a+) = 2F1(a + 1, b; c; z), और इसी तरह बार-बार इन संबंधों को लागू करने से एक रैखिक संबंध खत्म हो जाता है C(z) प्रपत्र के किसी भी तीन फलनो के बीच होता है

जहाँ m, n और l पूर्णांक हैं।

गॉस का निरंतर अंश

गॉस ने एक सतत अंश के रूप में दो हाइपरज्यामितीय फलनो के भागफल को लिखने के कई विधि देने के लिए सन्निहित संबंधों का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए देखें,


परिवर्तन सूत्र

परिवर्तन सूत्र तर्क z के विभिन्न मूल्यों पर दो हाइपरज्यामितीय कार्यों से संबंधित हैं।

आंशिक रैखिक परिवर्तन

यूलर का परिवर्तन है

यह दो फाफ रूपांतरणों को जोड़कर संदर्भित करता है।
जो बदले में यूलर के अभिन्न प्रतिनिधित्व का अनुसरण करता है। यूलर के पहले और दूसरे परिवर्तनों के विस्तार के लिए राठी & और पेरिस (2007) और राखा & और राठी (2011) को देखें।.इसे रैखिक संयोजन के रूप में भी लिखा जा सकता है

द्विघात परिवर्तन

यदि दो संख्याएँ 1 − c, c − 1, a − b, b − a, a + b − c, c − a − b बराबर हैं या उनमें से एक 1/2 है तो एक 'द्विघात परिवर्तन' होता है और इस प्रकार द्विघात समीकरण से संबंधित z के भिन्न मान से इसे जोड़ने वाला हाइपरज्यामितीय फलन हैं। पहला उदाहरण कुममर (1836) द्वारा दिया गया था और एक पूरी सूची गौरसैट (1881) द्वारा दी गई थी। एक विशिष्ट उदाहरण के रूप में है

उच्च क्रम परिवर्तन

यदि 1−c, a−b, a+b−c संकेतों से भिन्न है या उनमें से दो 1/3 या −1/3 हैं, तो हाइपरज्यामितीय फलन का 'घन रूपांतरण होता है, जो इसे z के भिन्न मान से जोड़ता है यह एक घन समीकरण से संबंधित है। पहला उदाहरण गौरसैट (1881) ने दिया था। एक विशिष्ट उदाहरण है।


घात 4 और 6 के कुछ परिवर्तन भी हैं। जो अन्य घात के परिवर्तन केवल तभी उपस्थित होते हैं जब a, b, और c कुछ परिमेय संख्याएँ के रूप में होती है (विदुनस 2005). उदाहरण के लिए देखते है,


विशेष बिंदुओं पर मान z

विशेष बिंदुओं पर सारांश सूत्रों की सूची के लिए स्लेटर 1966, परिशिष्ट III देखें, जिनमें से अधिकांश बेली (1935) में भी दिखाई देते हैं। गेसल एंड स्टैंटन (1982) अधिक बिंदुओं पर और अधिक मूल्यांकन देता है। कोएफ़ (1995) दिखाता है कि इनमें से अधिकांश पहचानों को कंप्यूटर कलनविधि द्वारा कैसे सत्यापित किया जा सकता है।

Z = 1 पर विशेष मान

गॉस का योग प्रमेय, कार्ल फ्रेडरिक गॉस के नाम पर, सर्वसमिका है


जो यूलर के अभिन्न सूत्र z = 1 रखने पर अनुसरण करता है। इसमें एक विशेष स्थितियों के रूप में वैंडरमोंड सर्वसमिका के रूप में सम्मलित है।


विशेष स्थितियों के लिए जहां ,

डगल का सूत्र इसे z = 1 पर द्विपक्षीय हाइपरज्यामितीय श्रृंखला के लिए सामान्यीकृत करता है

कुममर प्रमेय (z = −1)

ऐसे कई स्थितियों हैं, जहां z = −1 पर z = −1 पर z = −1 को z = 1 में बदलने के लिए द्विघात परिवर्तन का उपयोग करके और फिर परिणाम का मूल्यांकन करने के लिए गॉस के प्रमेय का उपयोग करके हाइपरज्यामितीय फलनो का मूल्यांकन किया जा सकता है।. एक विशिष्ट उदाहरण कुममर का प्रमेय है, जिसका नाम अर्न्स्ट कुममर के नाम पर रखा गया है

जो कुममर के द्विघात रूपांतरणों से अनुसरण करता है

और पहली सर्वसमिका में z = −1 रखकर गॉस की प्रमेय। कुममर के योग के सामान्यीकरण के लिए लावोई, ग्रोनडिन & और राथी (1996).को देखें

Z = 1/2 पर मान

गॉस का दूसरा योग प्रमेय है

बेली का प्रमेय है

गॉस के दूसरे संकलन प्रमेय और बेली के योग प्रमेय के सामान्यीकरण के लिए लावोई, ग्रोनडिन & और राथी (1996).को देखें

अन्य बिंदु

मापदंडों के विशेष तर्कसंगत मूल्यों पर एक बीजगणितीय संख्या के रूप में हाइपर ज्यामितीय फलन देने वाले कई अन्य सूत्र हैं, जिनमें से कुछ में सूचीबद्ध हैं गेसल & स्टैंटन (1982) और कोएफ़ (1995). द्वारा कुछ विशिष्ट उदाहरण दिए गए हैं

जिसे इस रूप में पुन: प्रस्तुत किया जा सकता है

जब भी −π < x < π और T (सामान्यीकृत) चेबीशेव बहुपद के रूप में है।

यह भी देखें

संदर्भ

  1. Ince 1944, pp. 393–393


बाहरी संबंध