ट्रीविअलिटी (गणित)

गणित में, विशेषण तुच्छ का उपयोग अक्सर एक दावे या स्तिथि को संदर्भित करने के लिए किया जाता है जिसे संदर्भ से आसानी से प्राप्त किया जा सकता है, या कोई वस्तु जिसमें एक सरल संरचना होती है (जैसे, समूह (गणित) , टोपोलॉजिकल स्पेस )। संज्ञा तुच्छता आमतौर पर किसी प्रमाण या परिभाषा के सरल तकनीकी पहलू को संदर्भित करती है। गणितीय भाषा में शब्द की उत्पत्ति मध्यकालीन ट्रिवियम (शिक्षा) पाठ्यक्रम से हुई है, जो अधिक कठिन चतुर्भुज पाठ्यक्रम से अलग है। तुच्छ के विपरीत गैर-तुच्छ है, जो आमतौर पर यह इंगित करने के लिए प्रयोग किया जाता है कि एक उदाहरण या समाधान सरल नहीं है, या यह कि एक बयान या प्रमेय साबित करना आसान नहीं है।

विचाराधीन स्थिति तुच्छ है या नहीं, इसका निर्णय इस बात पर निर्भर करता है कि कौन इस पर विचार करता है क्योंकि स्थिति किसी ऐसे व्यक्ति के लिए स्पष्ट रूप से सत्य है जिसके पास इसका पर्याप्त ज्ञान या अनुभव है, जबकि किसी ऐसे व्यक्ति के लिए जिसने इसे कभी नहीं देखा है, इसे समझना और भी कठिन हो सकता है तो तुच्छ बिल्कुल नहीं। और इस बात पर तर्क हो सकता है कि समस्या को तुच्छ मानने के लिए कितनी जल्दी और आसानी से समस्या को पहचाना जाना चाहिए। इसलिए, तुच्छता गणित और तर्क में सार्वभौमिक रूप से स्वीकृत संपत्ति नहीं है।

तुच्छ और गैर तुच्छ समाधान

गणित में, तुच्छ शब्द का प्रयोग अक्सर एक बहुत ही सरल संरचना वाली वस्तुओं (जैसे, समूह, टोपोलॉजिकल स्पेस) को संदर्भित करने के लिए किया जाता है। इनमें अन्य शामिल हैं

• खाली सेट : सेट (गणित) जिसमें कोई या शून्य सदस्य नहीं है
• तुच्छ समूह : गणितीय समूह (गणित) जिसमें केवल पहचान तत्व होता है
• तुच्छ अंगूठी : सिंगलटन सेट पर परिभाषित रिंग (गणित)।

ट्रिवियल का उपयोग एक ऐसे समीकरण  के समाधान का वर्णन करने के लिए भी किया जा सकता है जिसकी एक बहुत ही सरल संरचना है, लेकिन पूर्णता के लिए छोड़ा नहीं जा सकता। इन समाधानों को 'तुच्छ समाधान' कहा जाता है। उदाहरण के लिए, अंतर समीकरण  पर विचार करें

$$y'=y$$

कहां $y=y(x)$ एक फलन (गणित) है जिसका व्युत्पन्न है $y'$. तुच्छ समाधान 0 (संख्या)#संबंधित गणितीय शब्द है

$$y(x)=0$$

जबकि एक गैर-तुच्छ समाधान घातीय कार्य है

$$y(x)=e^{x}.$$

अंतर समीकरण $f''(x)=-\lambda f(x)$ सीमा शर्तों के साथ $f(0)=f(L)=0$ गणित और भौतिकी में महत्वपूर्ण है, क्योंकि इसका उपयोग क्वांटम यांत्रिकी में एक बॉक्स में एक कण का वर्णन करने के लिए किया जा सकता है, या एक तार पर एक स्थायी तरंग। इसमें हमेशा समाधान शामिल होता है $f(x)=0$, जिसे स्पष्ट माना जाता है और इसलिए तुच्छ समाधान कहा जाता है। कुछ मामलों में, अन्य समाधान (साइन तरंगें) भी हो सकते हैं, जिन्हें गैर-तुच्छ समाधान कहा जाता है। इसी तरह, गणितज्ञ अक्सर फ़र्मेट के अंतिम प्रमेय का वर्णन करते हुए कहते हैं कि समीकरण के लिए कोई गैर-तुच्छ पूर्णांक समाधान नहीं हैं $a^{n}+b^{n}=c^{n}$, जहाँ n 2 से बड़ा है। स्पष्ट रूप से, समीकरण के कुछ हल हैं। उदाहरण के लिए, $a=b=c=0$ किसी भी एन के लिए एक समाधान है, लेकिन ऐसे समाधान स्पष्ट हैं और थोड़े प्रयास से प्राप्त किए जा सकते हैं, और इसलिए तुच्छ हैं।

गणितीय तर्क में

तुच्छ किसी प्रमाण की थकावट से किसी आसान प्रमाण का भी उल्लेख कर सकता है, जिसे पूर्णता के लिए अनदेखा नहीं किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, गणितीय आगमन द्वारा उपपत्तियों के दो भाग होते हैं: आधार स्थिति जो दर्शाती है कि प्रमेय किसी विशेष प्रारंभिक मान (जैसे n = 0 या n = 1) के लिए सत्य है, और आगमनात्मक चरण जो दर्शाता है कि यदि प्रमेय सत्य है n के एक निश्चित मूल्य के लिए, फिर यह मूल्य n + 1 के लिए भी सही है। आधार मामला अक्सर तुच्छ होता है और इसे इस तरह पहचाना जाता है, हालांकि ऐसी स्थितियाँ होती हैं जहाँ आधार मामला कठिन होता है लेकिन आगमनात्मक कदम तुच्छ होता है। इसी तरह, कोई यह साबित करना चाहता है कि एक निश्चित सेट के सभी सदस्यों के पास कुछ संपत्ति है। सबूत का मुख्य भाग गैर-खाली सेट के मामले पर विचार करेगा और सदस्यों की विस्तार से जांच करेगा; ऐसे मामले में जहां सेट खाली है, खाली सेट के सभी सदस्यों के पास संपत्ति तुच्छ रूप से है, क्योंकि कोई भी नहीं है (अधिक के लिए रिक्त सत्य देखें)।

विचाराधीन स्थिति तुच्छ है या नहीं, इसका निर्णय इस बात पर निर्भर करता है कि कौन इस पर विचार करता है क्योंकि स्थिति किसी ऐसे व्यक्ति के लिए स्पष्ट रूप से सत्य है जिसके पास इसका पर्याप्त ज्ञान या अनुभव है, जबकि किसी ऐसे व्यक्ति के लिए जिसने इसे कभी नहीं देखा है, इसे समझना और भी कठिन हो सकता है तो तुच्छ बिल्कुल नहीं। और इस बात पर तर्क हो सकता है कि समस्या को तुच्छ मानने के लिए कितनी जल्दी और आसानी से समस्या को पहचाना जाना चाहिए। निम्नलिखित उदाहरण तुच्छता निर्णय की व्यक्तिपरकता और अस्पष्टता दिखाते हैं।

• गणितीय समुदाय में एक सामान्य मज़ाक यह कहना है कि तुच्छ सिद्ध का पर्यायवाची है - अर्थात, किसी भी प्रमेय को सत्य साबित होने के बाद तुच्छ माना जा सकता है।* दो गणितज्ञ जो एक प्रमेय पर चर्चा कर रहे हैं: पहला गणितज्ञ कहता है कि प्रमेय तुच्छ है। स्पष्टीकरण के लिए दूसरे के अनुरोध के जवाब में, वह फिर बीस मिनट की व्याख्या के साथ आगे बढ़ता है। स्पष्टीकरण के अंत में, दूसरा गणितज्ञ सहमत है कि प्रमेय तुच्छ है। लेकिन क्या हम यह कह सकते हैं कि यह प्रमेय तुच्छ है भले ही इसे सिद्ध करने में बहुत समय और प्रयास लगे?
• जब एक गणितज्ञ कहता है कि एक प्रमेय तुच्छ है, लेकिन वह इसे इस समय स्वयं सिद्ध करने में असमर्थ है कि वह इसे तुच्छ कहता है। तो क्या प्रमेय तुच्छ है?
• अक्सर, एक मजाक के रूप में, एक समस्या को सहज रूप से स्पष्ट कहा जाता है। उदाहरण के लिए, कलन में अनुभवी कोई व्यक्ति निम्नलिखित कथन को तुच्छ मानेगा:
  $$\int _{0}^{1}x^{2}\,dx={\frac {1}{3}}$$
  हालांकि, अभिन्न कलन के ज्ञान के बिना किसी के लिए, यह बिल्कुल स्पष्ट नहीं है, इसलिए तुच्छ नहीं है।

तुच्छता संदर्भ पर भी निर्भर करती है। कार्यात्मक विश्लेषण में एक सबूत शायद, एक संख्या दी जाएगी, तुच्छ रूप से एक बड़ी संख्या के अस्तित्व को मान लेगी। हालांकि, प्रारंभिक संख्या सिद्धांत में प्राकृतिक संख्याओं के बारे में बुनियादी परिणामों को साबित करते समय, सबूत बहुत अच्छी तरह से इस टिप्पणी पर टिका हो सकता है कि किसी भी प्राकृतिक संख्या का एक उत्तराधिकारी होता है - एक बयान जिसे स्वयं सिद्ध किया जाना चाहिए या एक स्वयंसिद्ध के रूप में लिया जाना चाहिए, इसलिए तुच्छ नहीं है ( अधिक जानकारी के लिए, पीनो के स्वयंसिद्ध देखें)।

तुच्छ प्रमाण

कुछ ग्रंथों में, एक तुच्छ प्रमाण एक भौतिक निहितार्थ (अनुमान का नियम) P→Q से जुड़े एक बयान को संदर्भित करता है, जहां परिणामी Q, हमेशा सत्य होता है। यहां, भौतिक निहितार्थ की परिभाषा के आधार पर सबूत तुरंत अनुसरण करता है जिसमें पूर्ववर्ती (तर्क) पी के सत्य मान के बावजूद निहितार्थ सत्य है, यदि परिणाम सत्य के रूप में तय किया गया है।

एक संबंधित अवधारणा एक खाली सच्चाई है, जहां भौतिक निहितार्थ P→Q में पूर्ववर्ती P झूठा है।इस मामले में, परिणामी क्यू के सत्य मूल्य की परवाह किए बिना निहितार्थ हमेशा सत्य होता है - फिर से भौतिक निहितार्थ की परिभाषा के आधार पर।

उदाहरण

• संख्या सिद्धांत में, पूर्णांक संख्या N का विभाजक खोजना अक्सर महत्वपूर्ण होता है। किसी भी संख्या N के चार स्पष्ट कारक होते हैं: ±1 और ±N। इन्हें तुच्छ कारक कहा जाता है। कोई अन्य कारक, यदि वह मौजूद है, तो उसे गैर-तुच्छ कहा जाएगा।
• सजातीय मैट्रिक्स (गणित) समीकरण $A\mathbf {x} =\mathbf {0}$, कहां $A$ एक निश्चित मैट्रिक्स है, $\mathbf {x}$ एक अज्ञात वेक्टर है, और $\mathbf {0}$ शून्य वेक्टर है, एक स्पष्ट समाधान है $\mathbf {x} =\mathbf {0}$. इसे तुच्छ समाधान कहा जाता है। कोई अन्य समाधान, के साथ $\mathbf {x} \neq \mathbf {0}$, गैर तुच्छ कहलाते हैं।
• समूह सिद्धांत में, एक बहुत ही सरल समूह होता है जिसमें केवल एक तत्व होता है; इसे अक्सर तुच्छ समूह कहा जाता है। अन्य सभी समूह, जो अधिक जटिल हैं, गैर-तुच्छ कहलाते हैं।
• ग्राफ सिद्धांत में, तुच्छ ग्राफ़ एक ग्राफ़ होता है जिसमें केवल 1 शीर्ष होता है और कोई किनारा नहीं होता है।
• डेटाबेस सिद्धांत में एक अवधारणा है जिसे कार्यात्मक निर्भरता कहा जाता है, लिखित $X\to Y$. निर्भरता $X\to Y$ सत्य है यदि Y, X का उपसमुच्चय है, तो इस प्रकार की निर्भरता को तुच्छ कहा जाता है। अन्य सभी निर्भरताएँ, जो कम स्पष्ट हैं, गैर-तुच्छ कहलाती हैं।
• यह दिखाया जा सकता है कि रीमैन ज़ेटा फ़ंक्शन|रीमैन के ज़ेटा फ़ंक्शन में ऋणात्मक सम संख्याओं -2, -4, पर शून्य हैं ... हालांकि प्रमाण तुलनात्मक रूप से आसान है, फिर भी इस परिणाम को सामान्य रूप से तुच्छ नहीं कहा जाएगा; हालाँकि, यह इस मामले में है, क्योंकि इसके अन्य शून्य आम तौर पर अज्ञात हैं और महत्वपूर्ण अनुप्रयोग हैं और इसमें खुले प्रश्न शामिल हैं (जैसे कि रीमैन परिकल्पना )। तदनुसार, ऋणात्मक सम संख्याओं को फलन का तुच्छ शून्य कहा जाता है, जबकि अन्य शून्यों को गैर-तुच्छ माना जाता है।

यह भी देखें

• अध: पतन (गणित)
• प्रारंभिक और अंतिम वस्तुएं
• गणितीय शब्दजाल की सूची
• पैथोलॉजिकल (गणित)
• तुच्छता
• तुच्छ उपाय
• तुच्छ प्रतिनिधित्व
• तुच्छ टोपोलॉजी

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