अंतर भागफल: Difference between revisions

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एकल-चर कलन में, अंतर भागफल आमतौर पर अभिव्यक्ति का नाम होता है
 
एकल-चर कलन में अंतर भागफल सामान्यतः अभिव्यक्ति का नाम होता है


:<math> \frac{f(x+h) - f(x)}{h} </math>
:<math> \frac{f(x+h) - f(x)}{h} </math>
जिसे जब किसी फ़ंक्शन की सीमा तक ले जाया जाता है, जैसे h 0 की ओर अग्रसर होता है, तो फ़ंक्शन (गणित) f का [[ यौगिक ]] देता है।<ref name="LaxTerrell2013">{{cite book|author1=Peter D. Lax|author2=Maria Shea Terrell|title=अनुप्रयोगों के साथ पथरी|year=2013|publisher=Springer|isbn=978-1-4614-7946-8|page=119}}</ref><ref name="HockettBock2005">{{cite book|author1=Shirley O. Hockett|author2=David Bock|title=बैरन की एपी कैलकुलस की तैयारी कैसे करें|year=2005|publisher=Barron's Educational Series|isbn=978-0-7641-2382-5|page=[https://archive.org/details/isbn_9780764177668/page/44 44]|url-access=registration|url=https://archive.org/details/isbn_9780764177668/page/44}}</ref><ref name="Ryan2010">{{cite book|author=Mark Ryan|title=डमियों के लिए कैलकुलस एसेंशियल्स|year=2010|publisher=John Wiley & Sons|isbn=978-0-470-64269-6|pages=41–47}}</ref><ref name="NealGustafson2012">{{cite book|author1=Karla Neal|author2=R. Gustafson|author3=Jeff Hughes|title=प्रीकैलकुलस|year=2012|publisher=Cengage Learning|isbn=978-0-495-82662-0|page=133}}</ref> अभिव्यक्ति का नाम इस तथ्य से उपजा है कि यह फ़ंक्शन के मूल्यों के [[अंतर (गणित)]] का भागफल है जो इसके तर्क के संगत मानों के अंतर से है (बाद वाला है (x + h) - x = h इसमें मामला)<ref name="Comenetz2002">{{cite book|author=Michael Comenetz|title=Calculus: The Elements|year=2002|publisher=World Scientific|isbn=978-981-02-4904-5|pages=71–76 and 151–161}}</ref><ref name="Pasch2010">{{cite book|author=Moritz Pasch|title=मोरिट्ज़ पास्च द्वारा गणित की नींव पर निबंध|year=2010|publisher=Springer|isbn=978-90-481-9416-2|page=157}}</ref> अंतर भागफल [[अंतराल (गणित)]] पर फ़ंक्शन के परिवर्तन (गणित) की [[औसत]] दर का उपाय है (इस मामले में, लंबाई h का अंतराल)।<ref name="WilsonAdamson2008">{{cite book|author1=Frank C. Wilson|author2=Scott Adamson|title=एप्लाइड कैलकुलस|year=2008|publisher=Cengage Learning|isbn=978-0-618-61104-1|page=177}}</ref><ref name="RubySellers2014"/>{{rp|237}}<ref name="HungerfordShaw2008">{{cite book|author1=Thomas Hungerford|author2=Douglas Shaw|title=Contemporary Precalculus: A Graphing Approach|year=2008|publisher=Cengage Learning|isbn=978-0-495-10833-7|pages=211–212}}</ref> अंतर भागफल की सीमा (यानी, व्युत्पन्न) इस प्रकार परिवर्तन की [[तात्कालिक]] दर है।<ref name="HungerfordShaw2008"/>
जिसे जब किसी फ़ंक्शन की सीमा तक उपयोग किया जाता है, जैसे h<sub>0</sub> की ओर अग्रेषित होता है, तो फ़ंक्शन (गणित) f का [[ यौगिक ]] का मान देता है।<ref name="LaxTerrell2013">{{cite book|author1=Peter D. Lax|author2=Maria Shea Terrell|title=अनुप्रयोगों के साथ पथरी|year=2013|publisher=Springer|isbn=978-1-4614-7946-8|page=119}}</ref><ref name="HockettBock2005">{{cite book|author1=Shirley O. Hockett|author2=David Bock|title=बैरन की एपी कैलकुलस की तैयारी कैसे करें|year=2005|publisher=Barron's Educational Series|isbn=978-0-7641-2382-5|page=[https://archive.org/details/isbn_9780764177668/page/44 44]|url-access=registration|url=https://archive.org/details/isbn_9780764177668/page/44}}</ref><ref name="Ryan2010">{{cite book|author=Mark Ryan|title=डमियों के लिए कैलकुलस एसेंशियल्स|year=2010|publisher=John Wiley & Sons|isbn=978-0-470-64269-6|pages=41–47}}</ref><ref name="NealGustafson2012">{{cite book|author1=Karla Neal|author2=R. Gustafson|author3=Jeff Hughes|title=प्रीकैलकुलस|year=2012|publisher=Cengage Learning|isbn=978-0-495-82662-0|page=133}}</ref> इस प्रकार इस अभिव्यक्ति का नाम इस तथ्य से उत्पादित होता है कि यह फ़ंक्शन के भिन्न मानो के [[अंतर (गणित)|अंतर]] का भागफल है जो इसके तर्क के संगत मानों (इसमें इसके बाद वाली स्थिति (x + h) - x = h है) के अंतर से प्रदर्शित होता है।<ref name="Comenetz2002">{{cite book|author=Michael Comenetz|title=Calculus: The Elements|year=2002|publisher=World Scientific|isbn=978-981-02-4904-5|pages=71–76 and 151–161}}</ref><ref name="Pasch2010">{{cite book|author=Moritz Pasch|title=मोरिट्ज़ पास्च द्वारा गणित की नींव पर निबंध|year=2010|publisher=Springer|isbn=978-90-481-9416-2|page=157}}</ref> इसके अंतर भागफल के [[अंतराल (गणित)]] पर फ़ंक्शन के परिवर्तन की [[औसत]] दर का उपयोग किया जाता है, इस स्थिति में, लंबाई h का अंतराल निर्दिष्ट किया जाता हैं।<ref name="WilsonAdamson2008">{{cite book|author1=Frank C. Wilson|author2=Scott Adamson|title=एप्लाइड कैलकुलस|year=2008|publisher=Cengage Learning|isbn=978-0-618-61104-1|page=177}}</ref><ref name="RubySellers2014"/>{{rp|237}}<ref name="HungerfordShaw2008">{{cite book|author1=Thomas Hungerford|author2=Douglas Shaw|title=Contemporary Precalculus: A Graphing Approach|year=2008|publisher=Cengage Learning|isbn=978-0-495-10833-7|pages=211–212}}</ref> अंतर भागफल की सीमा (अर्थात, व्युत्पन्न) इस प्रकार से होने वाले परिवर्तन की [[तात्कालिक]] दर को दर्शाने का कार्य करता है।<ref name="HungerfordShaw2008"/>


अंकन (और दृष्टिकोण) में मामूली बदलाव से, अंतराल [, बी] के लिए, अंतर भागफल
अंकन (और दृष्टिकोण) में साधारण परिवर्तन के लिए अंतराल [a, b] का अंतर भागफल इस प्रकार होगा


:<math> \frac{f(b) - f(a)}{b-a}</math>
:<math> \frac{f(b) - f(a)}{b-a}</math>
कहा जाता है<ref name="Comenetz2002"/>अंतराल [, बी] पर एफ के व्युत्पन्न का औसत (या औसत) मूल्य। यह नाम [[औसत मूल्य प्रमेय]] द्वारा उचित है, जो बताता है कि अलग-अलग फ़ंक्शन f के लिए, इसका व्युत्पन्न f' अंतराल में किसी बिंदु पर फ़ंक्शन के अपने माध्य तक पहुंचता है।<ref name="Comenetz2002"/>ज्यामितीय रूप से, यह अंतर भागफल निर्देशांक (a, f(a)) और (b, f(b)) वाले बिंदुओं से गुजरने वाली छेदक रेखा के [[ढलान]] को मापता है।<ref name="Krantz2014">{{cite book|author=Steven G. Krantz|title=विश्लेषण की नींव|year=2014|publisher=CRC Press|isbn=978-1-4822-2075-9|page=127}}</ref>
इस प्रकार हम कह सकते  है<ref name="Comenetz2002"/>कि अंतराल [a,b] पर f के व्युत्पन्न का औसत (या औसत) मान निर्धारित होता हैं। यह नाम [[औसत मूल्य प्रमेय|औसत मान की प्रमेय]] द्वारा सुनिश्चित किया जाता है, जो बताता है कि अलग-अलग फ़ंक्शन f के लिए, इसका व्युत्पन्न f' अंतराल में किसी बिंदु पर फ़ंक्शन के अपने माध्य तक पहुंचता है।<ref name="Comenetz2002"/> ज्यामितीय रूप से यह अंतर भागफल निर्देशांक (a, f(a)) और (b, f(b)) वाले बिंदुओं से गुजरने वाली इस रेखा के [[ढलान|प्रवणता]] को मापता है।<ref name="Krantz2014">{{cite book|author=Steven G. Krantz|title=विश्लेषण की नींव|year=2014|publisher=CRC Press|isbn=978-1-4822-2075-9|page=127}}</ref>
भिन्न भागफल का उपयोग [[संख्यात्मक विभेदन]] में सन्निकटन के रूप में किया जाता है,<ref name="RubySellers2014">{{cite book|author1=Tamara Lefcourt Ruby|author2=James Sellers|author3=Lisa Korf |author4=Jeremy Van Horn |author5=Mike Munn|title=Kaplan AP Calculus AB & BC 2015|year=2014|publisher=Kaplan Publishing|isbn=978-1-61865-686-5|page=299}}</ref> लेकिन वे इस आवेदन में आलोचना का विषय भी रहे हैं।<ref name="GriewankWalther2008">{{cite book|author1=Andreas Griewank|author2=Andrea Walther|author2-link=Andrea Walther|title=Evaluating Derivatives: Principles and Techniques of Algorithmic Differentiation, Second Edition|url=https://books.google.com/books?id=qMLUIsgCwvUC&pg=PA2|year=2008|publisher=SIAM|isbn=978-0-89871-659-7|pages=2–}}</ref>
टेम्पोरल डिस्क्रिटाइजेशन से जुड़े अनुप्रयोगों में अंतर कोशेंट भी प्रासंगिकता पा सकते हैं, जहां एच के मान के लिए समय कदम की चौड़ाई का उपयोग किया जाता है।


अंतर भागफल को कभी-कभी न्यूटन भागफल भी कहा जाता है<ref name="Krantz2014"/><ref name="Lang1968">{{cite book|author=Serge Lang|title=विश्लेषण 1|url=https://archive.org/details/analysisi0000lang|url-access=registration|year=1968|publisher=Addison-Wesley Publishing Company|page=[https://archive.org/details/analysisi0000lang/page/56 56]|author-link=Serge Lang}}</ref><ref name="Hahn1994">{{cite book|author=Brian D. Hahn|title=Fortran 90 for Scientists and Engineers|year=1994|publisher=Elsevier|isbn=978-0-340-60034-4|page=276}}</ref><ref name="ClaphamNicholson2009">{{cite book|author1=Christopher Clapham|author2=James Nicholson|title=गणित का संक्षिप्त ऑक्सफोर्ड डिक्शनरी|url=https://archive.org/details/conciseoxforddic00clap|url-access=limited|year=2009|publisher=Oxford University Press|isbn=978-0-19-157976-9|page=[https://archive.org/details/conciseoxforddic00clap/page/n312 313]}}</ref> ([[आइजैक न्यूटन]] के बाद) या फर्मेट का अंतर भागफल ([[पियरे डी फर्मेट]] के बाद)।<ref>Donald C. Benson, ''A Smoother Pebble: Mathematical Explorations'', Oxford University Press, 2003, p. 176.</ref>
भिन्न भागफल का उपयोग [[संख्यात्मक विभेदन]] में सन्निकटन के रूप में किया जाता है,<ref name="RubySellers2014">{{cite book|author1=Tamara Lefcourt Ruby|author2=James Sellers|author3=Lisa Korf |author4=Jeremy Van Horn |author5=Mike Munn|title=Kaplan AP Calculus AB & BC 2015|year=2014|publisher=Kaplan Publishing|isbn=978-1-61865-686-5|page=299}}</ref> किन्तु वे इस आवेदन में आलोचना का विषय भी रहे हैं।<ref name="GriewankWalther2008">{{cite book|author1=Andreas Griewank|author2=Andrea Walther|author2-link=Andrea Walther|title=Evaluating Derivatives: Principles and Techniques of Algorithmic Differentiation, Second Edition|url=https://books.google.com/books?id=qMLUIsgCwvUC&pg=PA2|year=2008|publisher=SIAM|isbn=978-0-89871-659-7|pages=2–}}</ref>
 
टेम्पोरल डिस्क्रिटाइजेशन से जुड़े अनुप्रयोगों में अंतर कोशेंट भी प्रासंगिकता पा सकते हैं, जहां एच के मान के लिए समय स्थिति की चौड़ाई का उपयोग किया जाता है।
 
अंतर भागफल को कभी-कभी ([[आइजैक न्यूटन]] के बाद) या फर्मेट का अंतर भागफल ([[पियरे डी फर्मेट|पियरे D फर्मेट]] के बाद) न्यूटन भागफल भी कहा जाता है।<ref name="Krantz2014" /><ref name="Lang1968">{{cite book|author=Serge Lang|title=विश्लेषण 1|url=https://archive.org/details/analysisi0000lang|url-access=registration|year=1968|publisher=Addison-Wesley Publishing Company|page=[https://archive.org/details/analysisi0000lang/page/56 56]|author-link=Serge Lang}}</ref><ref name="Hahn1994">{{cite book|author=Brian D. Hahn|title=Fortran 90 for Scientists and Engineers|year=1994|publisher=Elsevier|isbn=978-0-340-60034-4|page=276}}</ref><ref name="ClaphamNicholson2009">{{cite book|author1=Christopher Clapham|author2=James Nicholson|title=गणित का संक्षिप्त ऑक्सफोर्ड डिक्शनरी|url=https://archive.org/details/conciseoxforddic00clap|url-access=limited|year=2009|publisher=Oxford University Press|isbn=978-0-19-157976-9|page=[https://archive.org/details/conciseoxforddic00clap/page/n312 313]}}</ref><ref>Donald C. Benson, ''A Smoother Pebble: Mathematical Explorations'', Oxford University Press, 2003, p. 176.</ref>
== अवलोकन ==
== अवलोकन ==
ऊपर चर्चा की गई अंतर भागफल की विशिष्ट धारणा अधिक सामान्य अवधारणा का विशेष मामला है। कलन और अन्य उच्च गणित का प्राथमिक वाहन फलन (गणित) है। इसका इनपुट मान इसका तर्क है, आमतौर पर बिंदु (P) ग्राफ पर अभिव्यक्त होता है। दो बिंदुओं के बीच का अंतर, स्वयं, उनके [[डेल्टा (पत्र)]]अक्षर) (ΔP) के रूप में जाना जाता है, जैसा कि उनके कार्य परिणाम में अंतर है, गठन की दिशा द्वारा निर्धारित विशेष अंकन:
ऊपर चर्चा की गई अंतर भागफल की विशिष्ट धारणा अधिक सामान्य अवधारणा का विशेष स्थिति है। इसके कलन और अन्य उच्च गणित का प्राथमिक वाहन फलन है। इसके इनपुट मान इसका तर्क है, जिसके लिए सामान्यतः बिंदु (P) को ग्राफ पर अभिव्यक्त किया जाता है। इस प्रकार दो बिंदुओं के बीच का अंतर स्वयं उनके [[डेल्टा (पत्र)]] अक्षर) (ΔP) के रूप में जाना जाता है, जैसा कि उनके कार्य परिणाम में अंतर है, इस प्रकार इसके गठन करने की दिशा द्वारा इसे विशेष अंकन के लिए निर्धारित किया जाता हैं:
*आगे का अंतर:  ΔF(P) = F(P + ΔP) - F(P);
*आगे का अंतर:  ΔF(P) = F(P + ΔP) - F(P)
*केंद्रीय अंतर:  δF(P) = F(P + ½ΔP) − F(P − ½ΔP);
*केंद्रीय अंतर:  δF(P) = F(P + ½ΔP) − F(P − ½ΔP)
*पिछड़ा अंतर: ∇F(P) = F(P) − F(P − ΔP).
*पिछड़ा अंतर: ∇F(P) = F(P) − F(P − ΔP)
सामान्य वरीयता आगे की ओर उन्मुखीकरण है, क्योंकि F(P) आधार है, जिसमें अंतर (यानी, ΔP s) जोड़े जाते हैं। आगे,
सामान्य वरीयता आगे की ओर उन्मुखीकरण है, क्योंकि F(P) आधार है, जिसमें अंतर (अर्थात, ΔP s) जोड़े जाते हैं।


*अगर |ΔP| परिमित है (अर्थात् मापने योग्य), तो ΔF(P) को '[[परिमित अंतर]]' के रूप में जाना जाता है, जिसमें DP और DF(P) के विशिष्ट अर्थ होते हैं;
*अगर |ΔP| परिमित है (अर्थात् मापने योग्य), तो ΔF(P) को '[[परिमित अंतर]]' के रूप में जाना जाता है, जिसमें DP और DF(P) के विशिष्ट अर्थ होते हैं,
*अगर |ΔP (एक असीम रूप से छोटी राशि—<math>\iota</math>—आमतौर पर मानक विश्लेषण में सीमा के रूप में व्यक्त किया जाता है: <math>\lim_{\Delta P\rightarrow 0}\,\!</math>), तो ΔF(P) को dP और dF(P) के विशिष्ट अर्थों के साथ अतिसूक्ष्म अंतर के रूप में जाना जाता है (कैलकुलस ग्राफ़िंग में, बिंदु को लगभग अनन्य रूप से x और F(x) को y के रूप में पहचाना जाता है)।
*अगर |ΔP (इसके लिए उच्च सीमा से छोटे मान को <math>\iota</math> द्वारा सामान्यतः मानक विश्लेषण में सीमा <math>\lim_{\Delta P\rightarrow 0}\,\!</math> के रूप में व्यक्त किया जाता है: तो ΔF(P) को dP और dF(P) के विशिष्ट अर्थों के साथ अतिसूक्ष्म अंतर के रूप में जाना जाता है, (कैलकुलस ग्राफ़िंग में, बिंदु को लगभग अनन्य रूप से x और F(x) को y के रूप में पहचाना जाता है)।


बिंदु अंतर से विभाजित फ़ंक्शन अंतर को अंतर भागफल के रूप में जाना जाता है:
बिंदु अंतर से विभाजित फ़ंक्शन अंतर को अंतर भागफल के रूप में जाना जाता है:
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:<math> \text{If } |\Delta P| > \mathit{ \iota}: \quad \frac{\Delta F(P)}{\Delta P}=\frac{DF(P)}{DP}=F[P,P+\Delta P].\,\!</math>
:<math> \text{If } |\Delta P| > \mathit{ \iota}: \quad \frac{\Delta F(P)}{\Delta P}=\frac{DF(P)}{DP}=F[P,P+\Delta P].\,\!</math>
== बिंदु सीमा को परिभाषित करना ==
== बिंदु सीमा को परिभाषित करना ==
भले ही ΔP अपरिमेय या परिमित है, वहाँ (कम से कम—व्युत्पन्न के मामले में—सैद्धांतिक रूप से) बिंदु सीमा होती है, जहां सीमाएँ P ± (0.5) ΔP (अभिविन्यास के आधार पर—ΔF(P), δF( पी) या ∇F (पी)):
इस प्रकार भले ही ΔP अपरिमेय या परिमित होती हैं, ऐसी स्थिति में कम से कम व्युत्पन्न के स्थिति में सैद्धांतिक रूप से इसकी बिंदु सीमा होती है, जहां सीमाएँ P ± (0.5) ΔP (अभिविन्यास के आधार पर—ΔF(P), δF( P) या ∇F (P)):
: एलबी = निचली सीमा; यूबी = ऊपरी सीमा;
: LB = निचली सीमा, UB = ऊपरी सीमा
डेरिवेटिव्स को स्वयं कार्यों के रूप में माना जा सकता है, अपने स्वयं के डेरिवेटिव्स को आश्रय देना। इस प्रकार प्रत्येक कार्य व्युत्पत्ति, या विभेदीकरण की अनुक्रमिक डिग्री (उच्च क्रम) का घर है। इस संपत्ति को सभी अंतर भागफलों के लिए सामान्यीकृत किया जा सकता है।<br>
डेरिवेटिव्स को स्वयं कार्यों के रूप में माना जा सकता है, अपने स्वयं के डेरिवेटिव्स को आश्रय देना सरल होता हैं। इस प्रकार प्रत्येक कार्य व्युत्पत्ति, या विभेदीकरण की अनुक्रमिक डिग्री (उच्च क्रम) का घर है। इस संपत्ति को सभी अंतर भागफलों के लिए सामान्यीकृत किया जा सकता है।<br>चूंकि इस अनुक्रमण के लिए समान सीमा स्प्लिन्टरिंग की आवश्यकता होती है, इसलिए बिंदु श्रेणी को छोटे, सम-आकार वाले खंडों में विभाजित करना व्यावहारिक है, प्रत्येक अनुभाग को मध्यस्थ बिंदु (P) द्वारा चिह्नित किया जाता है।<sub>''i''</sub>), जहां LB = P<sub>0</sub> और UB = P<sub>''ń''</sub>, nवाँ बिंदु, डिग्री/क्रम के बराबर होता हैं:<!--Improperly formatted formulae-->  
चूंकि इस अनुक्रमण के लिए समान सीमा स्प्लिन्टरिंग की आवश्यकता होती है, इसलिए बिंदु श्रेणी को छोटे, सम-आकार वाले खंडों में विभाजित करना व्यावहारिक है, प्रत्येक अनुभाग को मध्यस्थ बिंदु (पी) द्वारा चिह्नित किया जाता है।<sub>''i''</sub>), जहां एलबी = पी<sub>0</sub> और यूबी = पी<sub>''ń''</sub>, nवाँ बिंदु, डिग्री/क्रम के बराबर:
 
<!--Improperly formatted formulae-->
LB = P<sub>0</sub> = P<sub>0</sub> + 0D<sub>1</sub>P = P<sub>ń</sub> - (Ń-0)D<sub>1</sub>P;
एलबी = पी<sub>0</sub> = पी<sub>0</sub> + 0डी<sub>1</sub>पी = पी<sub>ń</sub> - (Ń-0)डी<sub>1</sub>पी;
         P<sub>1</sub> = P<sub>0</sub> + 1 D<sub>1</sub>P = P<sub>ń</sub> - (Ń-1)D<sub>1</sub>P;
         पी<sub>1</sub> = पी<sub>0</sub> + 1 डी<sub>1</sub>पी = पी<sub>ń</sub> - (Ń-1)डी<sub>1</sub>पी;
         P<sub>2</sub> = P<sub>0</sub> + 2D<sub>1</sub>P = P<sub>ń</sub> - (Ń-2)D<sub>1</sub>P;
         पी<sub>2</sub> = पी<sub>0</sub> + 2डी<sub>1</sub>पी = पी<sub>ń</sub> - (Ń-2)डी<sub>1</sub>पी;
         P<sub>3</sub> = P<sub>0</sub> + 3D<sub>1</sub>P = P<sub>ń</sub> - (Ń-3)D<sub>1</sub>P;
         पी<sub>3</sub> = पी<sub>0</sub> + 3डी<sub>1</sub>पी = पी<sub>ń</sub> - (Ń-3)D<sub>1</sub>पी;
             ↓ ↓ ↓ ↓
             ↓ ↓ ↓ ↓
         पी<sub>ń-3</sub> = पी<sub>0</sub> + (Ń-3)डी<sub>1</sub>पी = पी<sub>ń</sub> - 3डी<sub>1</sub>पी;
         P<sub>ń-3</sub> = P<sub>0</sub> + (Ń-3)D<sub>1</sub>P = P<sub>ń</sub> - 3D<sub>1</sub>P;
         पी<sub>ń-2</sub> = पी<sub>0</sub> + (Ń-2)डी<sub>1</sub>पी = पी<sub>ń</sub> - 2डी<sub>1</sub>पी;
         P<sub>ń-2</sub> = P<sub>0</sub> + (Ń-2)D<sub>1</sub>P = P<sub>ń</sub> - 2D<sub>1</sub>P;
         पी<sub>ń-1</sub> = पी<sub>0</sub> + (Ń-1)डी<sub>1</sub>पी = पी<sub>ń</sub> - 1डी<sub>1</sub>पी;
         P<sub>ń-1</sub> = P<sub>0</sub> + (Ń-1)D<sub>1</sub>P = P<sub>ń</sub> - 1D<sub>1</sub>P;
   यूबी = पी<sub>ń-0</sub> = पी<sub>0</sub> + (Ń-0)डी<sub>1</sub>पी = पी<sub>ń</sub> - 0डी<sub>1</sub>पी = पी<sub>ń</sub>;
   UB = P<sub>ń-0</sub> = P<sub>0</sub> + (Ń-0)D<sub>1</sub>P = P<sub>ń</sub> - 0D<sub>1</sub>P = P<sub>ń</sub>;


   ΔP = Δ<sub>1</sub>पी = पी<sub>1</sub> - पी<sub>0</sub> = पी<sub>2</sub> - पी<sub>1</sub> = पी<sub>3</sub> - पी<sub>2</sub> = ... = पी<sub>ń</sub> - पी<sub>ń-1</sub>;
   ΔP = Δ<sub>1</sub>P = P<sub>1</sub> - P<sub>0</sub> = P<sub>2</sub> - P<sub>1</sub> = P<sub>3</sub> - P<sub>2</sub> = ... = P<sub>ń</sub> - P<sub>ń-1</sub>;


   ΔB = UB - LB = P<sub>ń</sub> - पी<sub>0</sub> = डी<sub>ń</sub>पी = ŃΔ<sub>1</sub>पी।
   ΔB = UB - LB = P<sub>ń</sub> - P<sub>0</sub> = D<sub>ń</sub>P = ŃΔ<sub>1</sub>P।


==प्राथमिक अंतर भागफल (Ń = 1)==
==प्राथमिक अंतर भागफल (Ń = 1)==
:<math>\frac{\Delta F(P_0)}{\Delta P}=\frac{F(P_{\acute{n}})-F(P_0)}{\Delta_{\acute{n}}P}=\frac{F(P_1)-F(P_0)}{\Delta _1P}=\frac{F(P_1)-F(P_0)}{P_1-P_0}.\,\!</math>
:<math>\frac{\Delta F(P_0)}{\Delta P}=\frac{F(P_{\acute{n}})-F(P_0)}{\Delta_{\acute{n}}P}=\frac{F(P_1)-F(P_0)}{\Delta _1P}=\frac{F(P_1)-F(P_0)}{P_1-P_0}.\,\!</math>
=== व्युत्पन्न के रूप में ===
=== व्युत्पन्न के रूप में ===
: एक व्युत्पन्न के रूप में अंतर भागफल को कोई स्पष्टीकरण की आवश्यकता नहीं है, सिवाय इसके कि पी<sub>0</sub> अनिवार्य रूप से पी के बराबर है<sub>1</sub> = पी<sub>2</sub> = ... = पी<sub>ń</sub> (चूंकि अंतर अतिसूक्ष्म हैं), [[लीबनिज संकेतन]] और व्युत्पन्न अभिव्यक्तियाँ P से P में अंतर नहीं करती हैं<sub>0</sub> या पी<sub>ń</sub>:
: इस प्रकार व्युत्पन्न के रूप में अंतर भागफल को कोई स्पष्टीकरण की आवश्यकता नहीं होती है, इसके अतिरिक्त P<sub>0</sub> अनिवार्य रूप से P<sub>1</sub> = P<sub>2</sub> = ... = P<sub>ń</sub> के बराबर होता है (चूंकि अंतर अतिसूक्ष्म हैं), [[लीबनिज संकेतन]] और व्युत्पन्न अभिव्यक्तियाँ P से P<sub>0</sub> या P<sub>ń</sub> में अंतर नहीं करती हैं :


:::<math>\frac{dF(P)}{dP}=\frac{F(P_1)-F(P_0)}{dP}=F'(P)=G(P).\,\!</math>
:::<math>\frac{dF(P)}{dP}=\frac{F(P_1)-F(P_0)}{dP}=F'(P)=G(P).\,\!</math>
अवकलन के लिए डेरिवेटिव#नोटेशन हैं, लेकिन ये सबसे अधिक मान्यता प्राप्त, मानक पदनाम हैं।
अवकलन के लिए डेरिवेटिव के लिए नोटेशन दी जाती हैं, किन्तु ये सबसे अधिक मान्यता प्राप्त मानक के पदनाम होते हैं।


=== एक विभाजित अंतर के रूप में ===
=== विभाजित अंतर के रूप में ===
: एक विभाजित अंतर, हालांकि, आगे स्पष्टीकरण की आवश्यकता होती है, क्योंकि यह एलबी और यूबी के बीच औसत व्युत्पन्न के बराबर होता है:
: विभाजित अंतर के लिए आगे स्पष्टीकरण की आवश्यकता होती है, क्योंकि यह LB और UB के बीच औसत व्युत्पन्न के बराबर होता है:


:: <math>
:: <math>
Line 69: Line 71:
\end{align}
\end{align}
</math>
</math>
: इस व्याख्या में, पी<sub>ã</sub> निकाले गए फ़ंक्शन का प्रतिनिधित्व करता है, P का औसत मान (मिडरेंज, लेकिन आमतौर पर बिल्कुल मिडपॉइंट नहीं), फ़ंक्शन औसत के आधार पर विशेष मूल्यांकन से निकाला जाता है। अधिक औपचारिक रूप से, पी<sub>ã</sub> कलन के माध्य मान प्रमेय में पाया जाता है, जो कहता है:
: इस व्याख्या में P<sub>ã</sub> निकाले गए फ़ंक्शन का प्रतिनिधित्व करता है, P का औसत मान (मिडरेंज, किन्तु सामान्यतः बिल्कुल मिडपॉइंट नहीं), फ़ंक्शन औसत के आधार पर विशेष मानांकन से निकाला जाता है। इस प्रकार अधिक औपचारिक रूप से P<sub>ã</sub> कलन के माध्य मान प्रमेय में पाया जाता है, जो कहता है किसी भी कार्य के लिए जो [LB, UB] पर निरंतर है और अलग-अलग (LB, UB) पर कुछ P सम्म्लित है<sub>ã</sub> अंतराल में (LB,UB) जैसे कि अंतराल [LB,UB] के अंत बिंदुओं में सम्म्लित होने वाला छेदक P<sub>ã</sub> पर स्पर्शरेखा के समानांतर है
 
:: किसी भी कार्य के लिए जो [एलबी, यूबी] पर निरंतर है और अलग-अलग (एलबी, यूबी) पर कुछ पी मौजूद है<sub>ã</sub> अंतराल में (LB,UB) जैसे कि अंतराल [LB,UB] के अंत बिंदुओं में शामिल होने वाला छेदक P पर स्पर्शरेखा के समानांतर है<sub>ã</sub>.
 
: अनिवार्य रूप से, पी<sub>ã</sub> एलबी और यूबी के बीच पी के कुछ मूल्य को दर्शाता है- इसलिए,


: अनिवार्य रूप से, P<sub>ã</sub> LB और UB के बीच P के कुछ मान को दर्शाता है- इसलिए,
::<math>P_\tilde{a}:=LB < P < UB=P_0 < P < P_\acute{n} \,\!</math>
::<math>P_\tilde{a}:=LB < P < UB=P_0 < P < P_\acute{n} \,\!</math>
: जो माध्य मान परिणाम को विभाजित अंतर से जोड़ता है:
: जो माध्य मान परिणाम को विभाजित अंतर से जोड़ता है:


:: <math>
: <math>
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\frac{DF(P_0)}{DP} & = F[P_0,P_1]=\frac{F(P_1)-F(P_0)}{P_1-P_0}=F'(P_0 < P < P_1)=\sum_{TN=1}^{UT=\infty}\frac{F'(P_{(tn)})}{UT}, \\[8pt]
\frac{DF(P_0)}{DP} & = F[P_0,P_1]=\frac{F(P_1)-F(P_0)}{P_1-P_0}=F'(P_0 < P < P_1)=\sum_{TN=1}^{UT=\infty}\frac{F'(P_{(tn)})}{UT}, \\[8pt]
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: जैसा कि इसकी परिभाषा के अनुसार, एलबी/पी के बीच ठोस अंतर है<sub>0</sub> और यूबी/पी<sub>ń</sub>, लीबनिज़ और व्युत्पन्न अभिव्यक्तियों को फ़ंक्शन तर्क के विचलन की आवश्यकता होती है।
 
: जैसा कि इसकी परिभाषा के अनुसार LB/P<sub>0</sub> के बीच ठोस अंतर है और UB/P<sub>ń</sub>, लीबनिज़ और व्युत्पन्न अभिव्यक्तियों को फ़ंक्शन तर्क के विचलन की आवश्यकता होती है।


== उच्च-क्रम अंतर भागफल ==
== उच्च-क्रम अंतर भागफल ==
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=== वां क्रम ===
=== nवां क्रम ===


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यह देखते हुए कि औसत मूल्य, व्युत्पन्न अभिव्यक्ति प्रपत्र शास्त्रीय अभिन्न संकेतन के रूप में सभी समान जानकारी प्रदान करता है, औसत मूल्य प्रपत्र बेहतर अभिव्यक्ति हो सकता है, जैसे लेखन स्थानों में जो केवल मानक [[ASCII]] पाठ का समर्थन / स्वीकार करते हैं, या केवल ऐसे मामलों में औसत व्युत्पन्न की आवश्यकता होती है (जैसे कि दीर्घवृत्तीय समाकल में औसत त्रिज्या ज्ञात करते समय)
यह देखते हुए कि औसत मान, व्युत्पन्न अभिव्यक्ति प्रपत्र शास्त्रीय अभिन्न संकेतन के रूप में सभी समान जानकारी प्रदान करता है, औसत मान प्रपत्र बेहतर अभिव्यक्ति हो सकता है, जैसे लेखन स्थानों में जो केवल मानक [[ASCII]] पाठ का समर्थन को स्वीकार करते हैं, या केवल ऐसी स्थितियों (जैसे कि दीर्घवृत्तीय समाकल में औसत त्रिज्या ज्ञात करते समय) में औसत व्युत्पन्न की आवश्यकता होती है।
यह विशेष रूप से निश्चित इंटीग्रल के लिए सच है जो तकनीकी रूप से (जैसे) 0 और कोई भी है <math>\pi\,\!</math> या <math>2\pi\,\!</math> सीमाओं के रूप में, उसी विभाजित अंतर के साथ जो 0 और की सीमाओं के साथ पाया गया <math>\begin{matrix}\frac{\pi}{2}\end{matrix}</math> (इस प्रकार कम औसत प्रयास की आवश्यकता होती है):
 
यह विशेष रूप से निश्चित इंटीग्रल के लिए सच है जो तकनीकी रूप से (जैसे) 0 <math>\pi\,\!</math> या <math>2\pi\,\!</math> सीमाओं के रूप में उपयोग की जाती है, उसी विभाजित अंतर के साथ जो 0 और की सीमाओं के साथ पाया गया <math>\begin{matrix}\frac{\pi}{2}\end{matrix}</math> (इस प्रकार कम औसत प्रयास की आवश्यकता होती है):


: <math>
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पुनरावृत्त और एकाधिक अभिन्न (ΔA = AU - AL, ΔB = BU - BL, ΔC = CU - CL) से निपटने के दौरान यह विशेष रूप से उपयोगी हो जाता है:
पुनरावृत्त और एकाधिक अभिन्न (ΔA = AU - AL, ΔB = BU - BL, ΔC = CU - CL) से निपटने के समय यह विशेष रूप से उपयोगी हो जाता है:


: <math>
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इस तरह,
इस प्रकार,


: <math>F'(R,Q:AL < P < AU)=\sum_{T\!A=1}^{U\!A=\infty}
: <math>F'(R,Q:AL < P < AU)=\sum_{T\!A=1}^{U\!A=\infty}

Revision as of 21:25, 5 March 2023

एकल-चर कलन में अंतर भागफल सामान्यतः अभिव्यक्ति का नाम होता है

जिसे जब किसी फ़ंक्शन की सीमा तक उपयोग किया जाता है, जैसे h0 की ओर अग्रेषित होता है, तो फ़ंक्शन (गणित) f का यौगिक का मान देता है।[1][2][3][4] इस प्रकार इस अभिव्यक्ति का नाम इस तथ्य से उत्पादित होता है कि यह फ़ंक्शन के भिन्न मानो के अंतर का भागफल है जो इसके तर्क के संगत मानों (इसमें इसके बाद वाली स्थिति (x + h) - x = h है) के अंतर से प्रदर्शित होता है।[5][6] इसके अंतर भागफल के अंतराल (गणित) पर फ़ंक्शन के परिवर्तन की औसत दर का उपयोग किया जाता है, इस स्थिति में, लंबाई h का अंतराल निर्दिष्ट किया जाता हैं।[7][8]: 237 [9] अंतर भागफल की सीमा (अर्थात, व्युत्पन्न) इस प्रकार से होने वाले परिवर्तन की तात्कालिक दर को दर्शाने का कार्य करता है।[9]

अंकन (और दृष्टिकोण) में साधारण परिवर्तन के लिए अंतराल [a, b] का अंतर भागफल इस प्रकार होगा

इस प्रकार हम कह सकते है[5]कि अंतराल [a,b] पर f के व्युत्पन्न का औसत (या औसत) मान निर्धारित होता हैं। यह नाम औसत मान की प्रमेय द्वारा सुनिश्चित किया जाता है, जो बताता है कि अलग-अलग फ़ंक्शन f के लिए, इसका व्युत्पन्न f' अंतराल में किसी बिंदु पर फ़ंक्शन के अपने माध्य तक पहुंचता है।[5] ज्यामितीय रूप से यह अंतर भागफल निर्देशांक (a, f(a)) और (b, f(b)) वाले बिंदुओं से गुजरने वाली इस रेखा के प्रवणता को मापता है।[10]

भिन्न भागफल का उपयोग संख्यात्मक विभेदन में सन्निकटन के रूप में किया जाता है,[8] किन्तु वे इस आवेदन में आलोचना का विषय भी रहे हैं।[11]

टेम्पोरल डिस्क्रिटाइजेशन से जुड़े अनुप्रयोगों में अंतर कोशेंट भी प्रासंगिकता पा सकते हैं, जहां एच के मान के लिए समय स्थिति की चौड़ाई का उपयोग किया जाता है।

अंतर भागफल को कभी-कभी (आइजैक न्यूटन के बाद) या फर्मेट का अंतर भागफल (पियरे D फर्मेट के बाद) न्यूटन भागफल भी कहा जाता है।[10][12][13][14][15]

अवलोकन

ऊपर चर्चा की गई अंतर भागफल की विशिष्ट धारणा अधिक सामान्य अवधारणा का विशेष स्थिति है। इसके कलन और अन्य उच्च गणित का प्राथमिक वाहन फलन है। इसके इनपुट मान इसका तर्क है, जिसके लिए सामान्यतः बिंदु (P) को ग्राफ पर अभिव्यक्त किया जाता है। इस प्रकार दो बिंदुओं के बीच का अंतर स्वयं उनके डेल्टा (पत्र) अक्षर) (ΔP) के रूप में जाना जाता है, जैसा कि उनके कार्य परिणाम में अंतर है, इस प्रकार इसके गठन करने की दिशा द्वारा इसे विशेष अंकन के लिए निर्धारित किया जाता हैं:

  • आगे का अंतर:  ΔF(P) = F(P + ΔP) - F(P)
  • केंद्रीय अंतर:  δF(P) = F(P + ½ΔP) − F(P − ½ΔP)
  • पिछड़ा अंतर: ∇F(P) = F(P) − F(P − ΔP)

सामान्य वरीयता आगे की ओर उन्मुखीकरण है, क्योंकि F(P) आधार है, जिसमें अंतर (अर्थात, ΔP s) जोड़े जाते हैं।

  • अगर |ΔP| परिमित है (अर्थात् मापने योग्य), तो ΔF(P) को 'परिमित अंतर' के रूप में जाना जाता है, जिसमें DP और DF(P) के विशिष्ट अर्थ होते हैं,
  • अगर |ΔP (इसके लिए उच्च सीमा से छोटे मान को द्वारा सामान्यतः मानक विश्लेषण में सीमा के रूप में व्यक्त किया जाता है: तो ΔF(P) को dP और dF(P) के विशिष्ट अर्थों के साथ अतिसूक्ष्म अंतर के रूप में जाना जाता है, (कैलकुलस ग्राफ़िंग में, बिंदु को लगभग अनन्य रूप से x और F(x) को y के रूप में पहचाना जाता है)।

बिंदु अंतर से विभाजित फ़ंक्शन अंतर को अंतर भागफल के रूप में जाना जाता है:

यदि ΔP अपरिमित है, तो अंतर भागफल व्युत्पन्न है, अन्यथा यह विभाजित अंतर है:

बिंदु सीमा को परिभाषित करना

इस प्रकार भले ही ΔP अपरिमेय या परिमित होती हैं, ऐसी स्थिति में कम से कम व्युत्पन्न के स्थिति में सैद्धांतिक रूप से इसकी बिंदु सीमा होती है, जहां सीमाएँ P ± (0.5) ΔP (अभिविन्यास के आधार पर—ΔF(P), δF( P) या ∇F (P)):

LB = निचली सीमा, UB = ऊपरी सीमा

डेरिवेटिव्स को स्वयं कार्यों के रूप में माना जा सकता है, अपने स्वयं के डेरिवेटिव्स को आश्रय देना सरल होता हैं। इस प्रकार प्रत्येक कार्य व्युत्पत्ति, या विभेदीकरण की अनुक्रमिक डिग्री (उच्च क्रम) का घर है। इस संपत्ति को सभी अंतर भागफलों के लिए सामान्यीकृत किया जा सकता है।
चूंकि इस अनुक्रमण के लिए समान सीमा स्प्लिन्टरिंग की आवश्यकता होती है, इसलिए बिंदु श्रेणी को छोटे, सम-आकार वाले खंडों में विभाजित करना व्यावहारिक है, प्रत्येक अनुभाग को मध्यस्थ बिंदु (P) द्वारा चिह्नित किया जाता है।i), जहां LB = P0 और UB = Pń, nवाँ बिंदु, डिग्री/क्रम के बराबर होता हैं:

LB = P0 = P0 + 0D1P = Pń - (Ń-0)D1P;

        P1 = P0 + 1 D1P = Pń - (Ń-1)D1P;
        P2 = P0 + 2D1P = Pń - (Ń-2)D1P;
        P3 = P0 + 3D1P = Pń - (Ń-3)D1P;
            ↓ ↓ ↓ ↓
       Pń-3 = P0 + (Ń-3)D1P = Pń - 3D1P;
       Pń-2 = P0 + (Ń-2)D1P = Pń - 2D1P;
       Pń-1 = P0 + (Ń-1)D1P = Pń - 1D1P;
  UB = Pń-0 = P0 + (Ń-0)D1P = Pń - 0D1P = Pń;
  ΔP = Δ1P = P1 - P0 = P2 - P1 = P3 - P2 = ... = Pń - Pń-1;
  ΔB = UB - LB = Pń - P0 = DńP = ŃΔ1P।

प्राथमिक अंतर भागफल (Ń = 1)

व्युत्पन्न के रूप में

इस प्रकार व्युत्पन्न के रूप में अंतर भागफल को कोई स्पष्टीकरण की आवश्यकता नहीं होती है, इसके अतिरिक्त P0 अनिवार्य रूप से P1 = P2 = ... = Pń के बराबर होता है (चूंकि अंतर अतिसूक्ष्म हैं), लीबनिज संकेतन और व्युत्पन्न अभिव्यक्तियाँ P से P0 या Pń में अंतर नहीं करती हैं :

अवकलन के लिए डेरिवेटिव के लिए नोटेशन दी जाती हैं, किन्तु ये सबसे अधिक मान्यता प्राप्त मानक के पदनाम होते हैं।

विभाजित अंतर के रूप में

विभाजित अंतर के लिए आगे स्पष्टीकरण की आवश्यकता होती है, क्योंकि यह LB और UB के बीच औसत व्युत्पन्न के बराबर होता है:
इस व्याख्या में Pã निकाले गए फ़ंक्शन का प्रतिनिधित्व करता है, P का औसत मान (मिडरेंज, किन्तु सामान्यतः बिल्कुल मिडपॉइंट नहीं), फ़ंक्शन औसत के आधार पर विशेष मानांकन से निकाला जाता है। इस प्रकार अधिक औपचारिक रूप से Pã कलन के माध्य मान प्रमेय में पाया जाता है, जो कहता है किसी भी कार्य के लिए जो [LB, UB] पर निरंतर है और अलग-अलग (LB, UB) पर कुछ P सम्म्लित हैã अंतराल में (LB,UB) जैसे कि अंतराल [LB,UB] के अंत बिंदुओं में सम्म्लित होने वाला छेदक Pã पर स्पर्शरेखा के समानांतर है
अनिवार्य रूप से, Pã LB और UB के बीच P के कुछ मान को दर्शाता है- इसलिए,
जो माध्य मान परिणाम को विभाजित अंतर से जोड़ता है:
जैसा कि इसकी परिभाषा के अनुसार LB/P0 के बीच ठोस अंतर है और UB/Pń, लीबनिज़ और व्युत्पन्न अभिव्यक्तियों को फ़ंक्शन तर्क के विचलन की आवश्यकता होती है।

उच्च-क्रम अंतर भागफल

दूसरा क्रम


तीसरा क्रम