भाजित-सम्मिश्र संख्या
बीजगणित में, एक विभाजित सम्मिश्र संख्या (या अतिशयोक्तिपूर्ण संख्या, जटिल संख्या, दोहरी संख्या) एक अतिशयोक्तिपूर्ण इकाई j पर आधारित होती है संतुष्टि देने वाला एक विभाजित-जटिल संख्या में दो वास्तविक संख्या घटक x और y, होते हैं और लिखा है का संयुग्मी z है तब से एक संख्या का उत्पाद z इसके संयुग्मी के साथ है एक समदैशिक द्विघात रूप है।
के लिए सभी विभाजित सम्मिश्र संख्याओं का संग्रह D वास्तविक संख्याओं के क्षेत्र में एक बीजगणित बनाता है। दो विभक्त-जटिल संख्याएँ w और z के पास एक उत्पाद wz है जो संतुष्ट करता है बीजगणित उत्पाद पर N की यह रचना (D, +, ×, *) एक रचना बीजगणित बनाती है |
पर आधारित एक समान बीजगणित और जोड़ और गुणा के घटक-वार संचालन, जहां xy पर द्विघात रूप है | रिंग आइसोमोर्फिज्म भी द्विघात स्थान बनाता है
विभक्त-जटिल संख्याएँ के कई अन्य नाम हैं; नीचे § पर्यायवाची देखें। विभाजन-जटिल संख्या के कार्यों के लिए मोटर चर लेख देखें।
परिभाषा
विभक्त-जटिल संख्या वास्तविक संख्याओं की एक क्रमबद्ध जोड़ी है, जिसे फॉर्म में लिखा गया है
ऐसे सभी का संग्रह z को विभक्त-जटिल प्लेन कहा जाता है। विभक्त-जटिल संख्याएँ का जोड़ और गुणा किसके द्वारा परिभाषित किया जाता है
संयुग्मी, मापांक और द्विरेखीय रूप
सम्मिश्र संख्याओं की तरह ही, कोई विभाजित-जटिल संयुग्म की धारणा को परिभाषित कर सकता है। यदि
विभाजित-जटिल संख्या का वर्गित मापांक आइसोट्रोपिक द्विघात रूप द्वारा दिया गया है
संबंधित द्विरेखीय रूप द्वारा दिया गया है
एक विभक्त-जटिल संख्या व्युत्क्रमणीय है यदि और केवल यदि इसका मापांक अशून्य (), है इस प्रकारx ± j x के रूप की संख्याओं का कोई व्युत्क्रम नहीं होता है। एक व्युत्क्रमणीय तत्व का गुणक व्युत्क्रम किसके द्वारा दिया जाता है
विकर्ण आधार
दो गैर-तुच्छ निरंकुश तत्व (रिंग थ्योरी) द्वारा दिए गए और हैं | याद रखें कि निरंकुश का अर्थ है कि और ये दोनों तत्व शून्य हैं:
समरूपता
{e, e*} के आधार पर यह स्पष्ट हो जाता है कि विभाजित-जटिल संख्याएं रिंग आइसोमोर्फिज्म हैं। रिंग-आइसोमोर्फिक प्रत्यक्ष योग के लिए योग और गुणा के साथ जोड़ीदार परिभाषित।
एक आदेशित जोड़ी का उपयोग करके विभाजित-जटिल संख्या तल के लिए विकर्ण आधार को प्रयुक्त किया जा सकता है (x, y) के लिए और मैपिंग कर रहा है
पद्य या अतिशयोक्तिपूर्ण छंद की सामूहिक क्रिया (गणित)। फिर इस रैखिक परिवर्तन के अनुसार एक निचोड़ मानचित्रण से मेल खाता है
ज्यामिति
मिन्कोव्स्की आंतरिक उत्पाद के साथ एक द्वि-आयामी वास्तविक सदिश स्थान को (1 + 1)-आयामी मिन्कोवस्की स्थान कहा जाता है, जिसे अधिकांशतः यूक्लिडियन तल की ज्यामिति के रूप निरूपित किया जाता है को जटिल संख्याओं के साथ वर्णित किया जा सकता है, मिंकोस्की तल की ज्यामिति को विभाजित-जटिल संख्याओं के साथ वर्णित किया जा सकता है।
बिंदुओं का समूह
भाजित-जटिल संख्याएँ z और w को अतिशयोक्तिपूर्ण-ऑर्थोगोनल कहा जाता है .यदि ⟨z, w⟩ = 0 जबकि साधारण ऑर्थोगोनलिटी के अनुरूप, विशेष रूप से इसे साधारण जटिल संख्या अंकगणित के साथ जाना जाता है, यह स्थिति अधिक सूक्ष्म है। यह अंतरिक्ष समय में एक साथ अति विमान अवधारणा के लिए आधार बनाता है।
विभक्त-जटिल संख्याएँ के लिए यूलर के सूत्र का अनुरूप है
चूँकि λ का मापांक 1 है, किसी भी विभाजित-जटिल संख्या z को λ गुणा करना से z मापांक को निरंतर रखता है और एक अतिशयोक्तिपूर्ण घुमाव का प्रतिनिधित्व करता है (जिसे लोरेंत्ज़ बूस्ट या स्क्वीज़ मैपिंग भी कहा जाता है)। λ से गुणा करने से अतिपरवलय को अपने आप में और शून्य शंकु को अपने पास ले जाकर ज्यामितीय संरचना को संरक्षित करता है।
विभक्त-जटिल तल के सभी परिवर्तनों का समूह जो मापांक (या समतुल्य, आंतरिक उत्पाद) को संरक्षित करता है, एक समूह (गणित) बनाता है जिसे सामान्यीकृत ऑर्थोगोनल समूह O(1, 1) कहा जाता है . इस समूह में अतिशयोक्तिपूर्ण घुमाव होते हैं, जो SO+(1, 1) , द्वारा दर्शाए गए चार असतत गणित प्रतिबिंब (गणित) के साथ संयुक्त एक निरूपित उपसमूह बनाते हैं
- और
घातीय नक्शा
बीजगणितीय गुण
अमूर्त बीजगणित के संदर्भ में, विभाजित-जटिल संख्याओं को बहुपद वलय के भागफल वलय के रूप में बहुपद द्वारा उत्पन्न आदर्श (रिंग थ्योरी) द्वारा वर्णित किया जा सकता है।
भागफल में x की छवि "काल्पनिक" इकाई j है . इस विवरण के साथ यह स्पष्ट है कि विभाजन-जटिल संख्याएँ वास्तविक संख्याओं के ऊपर क्रमविनिमेय बीजगणित (संरचना) बनाती हैं। बीजगणित एक क्षेत्र (गणित) नहीं है क्योंकि अशक्त तत्व व्युत्क्रमणीय नहीं होते हैं। सभी शून्येतर अशक्त तत्व शून्य भाजक हैं।
चूंकि तल के सामान्य टोपोलॉजी के संबंध में जोड़ और गुणा निरंतर संचालन होते हैं, विभाजन-जटिल संख्याएं एक टोपोलॉजिकल रिंग बनाती हैं।
विभाजित-जटिल संख्याओं का बीजगणित एक रचना बीजगणित बनाता है
- किसी भी संख्या के लिए z और w.
परिभाषा से यह स्पष्ट है कि विभाजित-जटिल संख्याओं का वलय वास्तविक संख्याओं Cite error: Invalid <ref>
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आव्यूह प्रतिनिधित्व
आव्यूह विभाजित-जटिल संख्याओं द्वारा विभाजित-जटिल संख्याओं को आसानी से दर्शाया जा सकता है
आव्यूह द्वारा दर्शाया जा सकता है
विभक्त-जटिल संख्याएँ का जोड़ और गुणा तब आव्यूह जोड़ और गुणा द्वारा दिया जाता है। z का मापांक संबंधित आव्यूह के निर्धारक द्वारा दिया जाता है।
वास्तव में 2x2 वास्तविक मैट्रिसेस के चार-आयामी रिंग (गणित) में विभाजित-जटिल तल के कई प्रतिनिधित्व हैं। पहचान आव्यूह के वास्तविक गुणक आव्यूह रिंग m (2, R) में एक वास्तविक रेखा बनाते हैं। कोई भी अतिशयोक्तिपूर्ण इकाई m एक आधार (रैखिक बीजगणित) तत्व प्रदान करता है जिसके साथ वास्तविक रेखा को विभाजित-जटिल तल तक विस्तारित किया जाता है।
- कौन सा वर्ग पहचान आव्यूह को संतुष्ट करता है
उदाहरण के लिए, जब a = 0, तब (b, c) मानक अतिपरवलय पर एक बिंदु होता है। अधिक सामान्यतः, अतिशयोक्तिपूर्ण इकाइयों के m(2, R) में एक हाइपरसफेस होता है, जिनमें से कोई भी m(2, R) के सबरिंग के रूप में विभाजन-जटिल संख्याओं का प्रतिनिधित्व करने के आधार पर कार्य करता है।[3]
जो नंबर आव्यूह द्वारा दर्शाया जा सकता है
इतिहास
विभक्त-जटिल संख्याएँ का उपयोग 1848 से प्रारंभिक होता है जब जेम्स कॉकल (वकील) ने अपनी टेसरीन प्रकट की थी।[4] विलियम किंग्डन क्लिफोर्ड ने घुमावों के योग को दर्शाने के लिए विभक्त-जटिल संख्याओं का उपयोग किया। क्लिफोर्ड ने चतुष्कोणीय बीजगणित में गुणांक के रूप में विभाजन-जटिल संख्याओं के उपयोग की प्रारंभिक की, जिसे अब विभाजन-द्विभाजित कहा जाता है। उन्होंने इसके तत्वों को मोटर्स कहा, चक्र समूह से ली गई एक साधारण जटिल संख्या की रोटर क्रिया के समानांतर एक शब्द।एक साधारण जटिल चर के कार्यों के विपरीत एक मोटर चर के सादृश्य कार्यों का विस्तार करना है।
बीसवीं शताब्दी के उत्तरार्ध के बाद से, विभाजन-जटिल गुणन को सामान्यतः अंतरिक्ष समय तल के लोरेंत्ज़ बूस्ट के रूप में देखा जाता है।[5][6][7][8][9][10] उस मॉडल में, संख्या z = x + y j अनुपात-लौकिक समतल में एक घटना का प्रतिनिधित्व करता है, जहाँ x को नैनोसेकंड और y में मापा जाता है मर्मिन के पैरों में भविष्य घटनाओं के चतुष्कोण से मेल खाता है {z : |y| < x}, जिसमें विभाजन-जटिल ध्रुवीय अपघटन है| मॉडल का कहना है कि z को मूल से रैपिडिटी के संदर्भ के a फ्रेम में प्रवेश करके और ρ नैनोसेकंड प्रतीक्षा करके पहुँचा जा सकता है। विभाजित-जटिल समीकरण
दो घटनाएँ z और w अतिपरवलय -ऑर्थोगोनल हैं जब कैननिकल घटनाएं exp(aj) और j exp(aj) अतिपरवलय ऑर्थोगोनल हैं और संदर्भ के एक फ्रेम के अक्ष पर स्थित हैं जिसमें मूल के साथ-साथ होने वाली घटनाएं j exp(aj) के समानुपाती होती हैं .
1933 में मैक्स ज़ोर्न विभाजन-ऑक्टोनियंस का उपयोग कर रहे थे और रचना बीजगणित संपत्ति का उल्लेख किया। उन्होंने अनुभूत किया कि विभाजन बीजगणित उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाने वाले केली-डिक्सन निर्माण को विभाजन-ऑक्टोनियंस सहित अन्य रचना बीजगणित बनाने के लिए संशोधित किया जा सकता है। (एक कारक गामा के साथ, γ) उनके नवप्रवर्तन को एड्रियन अल्बर्ट, रिचर्ड डी. शाफर और अन्य लोगों ने कायम रखा गया था। ।[11]आधार क्षेत्र के रूप में R गामा कारक, के साथ, एक रचना बीजगणित के रूप में विभाजित-जटिल संख्या बनाता है। गणितीय समीक्षाओं के लिए अल्बर्ट की समीक्षा करते हुए, एन. एच. मैककॉय ने लिखा है| केली-डिक्सन बीजगणित कि क्रम बीजगणित के सामान्यीकरण के रूप में 2e के कुछ नए का परिचय था।[12] F = R और e = 1 इस लेख के बीजगणित से मेल खाता है।
1935 में जे.सी. विग्नौक्स और ए. दुरानोना और वेदिया ने भौतिक और गणितीय विज्ञान में योगदान में चार लेखों में विभाजन-जटिल ज्यामितीय बीजगणित और कार्य सिद्धांत विकसित किया, ला प्लाटा के राष्ट्रीय विश्वविद्यालय, अर्जेंटीना|रिपब्लिका अर्जेंटीना (स्पेनिश में)। इन व्याख्यात्मक और शैक्षणिक निबंधों ने विषय को व्यापक प्रशंसा के लिए प्रस्तुत किया।[13]
1941 में ई.एफ. एलन ने zz∗ = 1 एक त्रिकोण के नौ-बिंदु अतिपरवलय को स्थापित करने के लिए विभाजित-जटिल ज्यामितीय अंकगणित का उपयोग किया.[14]
1956 में मिक्ज़िस्लाव वार्मस ने बुलेटिन डे ल'एकेडेमी पोलोनेस डेस साइंसेस में अनुमानों की गणना प्रकाशित की (संदर्भ में लिंक देखें)। उन्होंने दो बीजगणितीय प्रणालियाँ विकसित कीं, जिनमें से प्रत्येक को उन्होंने अनुमानित संख्याएँ कहा, जिनमें से दूसरी एक वास्तविक बीजगणित बनाती है।[15] डी. एच. लेह्मर ने गणितीय समीक्षा में लेख की समीक्षा की और देखा कि यह दूसरी प्रणाली अतिशयोक्तिपूर्ण जटिल संख्याओं के लिए समरूप थी, जो इस लेख का विषय है।
1961 में वार्मस ने अपने प्रदर्शन को जारी रखा, एक अनुमानित संख्या के घटकों को मध्यबिंदु और अंतराल के त्रिज्या के रूप में दर्शाया गया।
पर्यायवाची
अलग-अलग लेखकों ने विभक्त-जटिल संख्याएँ के लिए कई तरह के नामों का उपयोग किया है। इनमें से कुछ में सम्मिलित हैं:
- (असली) टेसरीन, जेम्स कॉकल (1848)
- (बीजीय) मोटर्स, डब्ल्यू.के. क्लिफर्ड (1882)
- अतिशयोक्तिपूर्ण जटिल संख्याएं, जे.सी. विग्नॉक्स (1935)
- द्विवार्षिक संख्याएँ, यू. बेंसिवेंगा (1946)
- अनुमानित संख्या, वार्मस (1956), अंतराल विश्लेषण में उपयोग के लिए
- दोहरी संख्या, इसहाक याग्लोम|I.M. याग्लोम (1968), कांटोर और सोलोडोवनिकोव (1989), माइकल हेज़विंकेल (1990), रूनी (2014)
- असामान्य-जटिल संख्याएं, डब्ल्यू. बेंज़ (1973)
- पेरप्लेक्स नंबर, पी. फजेलस्टैड (1986) और पूडियाक और लेक्लेयर (2009)
- काउंटरकॉम्प्लेक्स या हाइपरबॉलिक, कारमोडी (1988)
- लोरेंत्ज़ नंबर, एफ.आर. हार्वे (1990)
- अतिशयोक्तिपूर्ण संख्याएँ, जी. सोब्ज़ीक (1995)
- पैराकॉम्प्लेक्स नंबर, क्रूसेनु, फॉर्च्यूनी और गेडिया (1996)
- सेमी-कॉम्प्लेक्स संख्याएं, एफ एंटोनुशियो (1994)
- स्प्लिट बायनेरियंस, के. मैकक्रिमोन (2004)
- विभक्त-जटिल नंबर, बी. रोसेनफेल्ड (1997)[16]
- स्पेसटाइम नंबर, एन. बोरोटा (2000)
- स्टडी नंबर, पी. लौनेस्टो (2001)
- दोजटिल संख्याएं, एस. ओलारियू (2002)
यह भी देखें
- मिन्कोव्स्की अंतरिक्ष
- विभाजन-चतुर्भुज
- हाइपरकॉम्प्लेक्स संख्या
संदर्भ
- ↑ Vladimir V. Kisil (2012) Geometry of Mobius Transformations: Elliptic, Parabolic, and Hyperbolic actions of SL(2,R), pages 2, 161, Imperial College Press ISBN 978-1-84816-858-9
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- ↑ Abstract Algebra/2x2 real matrices at Wikibooks
- ↑ James Cockle (1849) On a New Imaginary in Algebra 34:37–47, London-Edinburgh-Dublin Philosophical Magazine (3) 33:435–9, link from Biodiversity Heritage Library.
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