विभेदन के लिए संकेतन

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विभेदक कलन में, विभेदन के लिए कोई एकल समान अंकन नहीं है। इसके बजाय, विभिन्न गणितज्ञों द्वारा किसी फ़ंक्शन (गणित) या आश्रित चर के व्युत्पन्न के लिए विभिन्न नोटेशन प्रस्तावित किए गए हैं। प्रत्येक नोटेशन की उपयोगिता संदर्भ के साथ भिन्न होती है, और कभी-कभी किसी दिए गए संदर्भ में एक से अधिक नोटेशन का उपयोग करना फायदेमंद होता है। विभेदीकरण (और इसके विपरीत संचालन, प्रतिअवकलन या प्रतिअवकलन) के लिए सबसे आम संकेतन नीचे सूचीबद्ध हैं।

लाइबनिज का अंकन

dy
dx
d2y
dx2
The first and second derivatives of y with respect to x, in the Leibniz notation.

गॉटफ्राइड लीबनिज द्वारा नियोजित मूल अंकन का उपयोग पूरे गणित में किया जाता है। यह विशेष रूप से आम है जब समीकरण y = f(x) को आश्रित और स्वतंत्र चर के बीच एक कार्यात्मक संबंध माना जाता है y और x. लीबनिज़ का अंकन व्युत्पन्न को इस रूप में लिखकर इस संबंध को स्पष्ट करता है

इसके अलावा, का व्युत्पन्न f पर x इसलिए लिखा है

उच्चतर व्युत्पन्नों को इस प्रकार लिखा जाता है

यह एक सूचक संकेतन उपकरण है जो प्रतीकों के औपचारिक हेरफेर से आता है, जैसे कि,

के व्युत्पन्न का मान y एक बिंदु पर x = a लाइबनिज़ के अंकन का उपयोग करके दो तरीकों से व्यक्त किया जा सकता है:

.

लीबनिज़ का अंकन किसी को विभेदन (हर में) के लिए चर निर्दिष्ट करने की अनुमति देता है। आंशिक डेरिवेटिव पर विचार करते समय यह विशेष रूप से सहायक होता है। यह श्रृंखला नियम को याद रखना और पहचानना भी आसान बनाता है:

विभेदन के लिए लीबनिज़ के संकेतन में प्रतीकों जैसे अर्थ निर्दिष्ट करने की आवश्यकता नहीं होती है dx या dy अपने दम पर, और कुछ लेखक इन प्रतीकों को अर्थ बताने का प्रयास नहीं करते हैं। लीबनिज़ ने इन प्रतीकों को अनन्तसूक्ष्म मान लिया। बाद के लेखकों ने उन्हें अन्य अर्थ दिए हैं, जैसे गैर-मानक विश्लेषण या बाहरी व्युत्पन्न में बहुत छोता

कुछ लेखक और पत्रिकाएँ विभेदक चिह्न निर्धारित करते हैं dइटैलिक प्रकार के बजाय रोमन प्रकार में: dx. आईएसओ/आईईसी 80000 वैज्ञानिक शैली मार्गदर्शिका इस शैली की अनुशंसा करती है।

एंटीडिफरेंशिएशन के लिए लीबनिज़ का संकेतन


The single and double indefinite integrals of y with respect to x, in the Leibniz notation.

लीबनिज ने अभिन्न प्रतीक प्रस्तुत किया एनालिसियोस टेट्रागोनिस्टिके पार्ट सेकुंडा और मेथोडी इनवर्स टैंगेंटी उदाहरण (दोनों 1675 से) में। यह अब अभिन्न के लिए मानक प्रतीक है।


लैग्रेंज का अंकन

f(x)
A function f of x, differentiated once in Lagrange's notation.

विभेदीकरण के लिए सबसे आम आधुनिक संकेतों में से एक का नाम जोसेफ लुई लैग्रेंज के नाम पर रखा गया है, भले ही इसका आविष्कार वास्तव में लियोनहार्ड यूलर द्वारा किया गया था और पूर्व द्वारा ही इसे लोकप्रिय बनाया गया था। लैग्रेंज के संकेतन में, एक अभाज्य (प्रतीक) एक व्युत्पन्न को दर्शाता है। यदि f एक फ़ंक्शन है, तो x पर मूल्यांकन किया गया इसका व्युत्पन्न लिखा जाता है

.

यह पहली बार 1749 में छपा।[1] उच्चतर डेरिवेटिव को अतिरिक्त अभाज्य चिह्नों का उपयोग करके दर्शाया गया है, जैसे कि दूसरे व्युत्पन्न के लिए और तीसरे व्युत्पन्न के लिए. बार-बार अभाज्य चिह्नों का उपयोग अंततः बोझिल हो जाता है। कुछ लेखक रोमन अंकों का प्रयोग जारी रखते हैं, आमतौर पर छोटे अक्षरों में,[2][3] के रूप में

चौथे, पांचवें, छठे और उच्च क्रम के डेरिवेटिव को दर्शाने के लिए। अन्य लेखक कोष्ठक में अरबी अंकों का उपयोग करते हैं, जैसे कि

यह अंकन nवें व्युत्पन्न का वर्णन करना भी संभव बनाता है, जहां n एक चर है। ये लिखा है

लैग्रेंज के नोटेशन से संबंधित यूनिकोड वर्ण शामिल हैं

  • U+2032 ◌′ PRIME (derivative)
  • U+2033 ◌″ DOUBLE PRIME (double derivative)
  • U+2034 ◌‴ TRIPLE PRIME (third derivative)
  • U+2057 ◌⁗ QUADRUPLE PRIME (fourth derivative)

जब किसी फ़ंक्शन f(x, y) के लिए दो स्वतंत्र चर होते हैं, तो निम्नलिखित परिपाटी का पालन किया जा सकता है:[4]


एंटीडिफरेंशिएशन के लिए लैग्रेंज का संकेतन

f(−1)(x)
f(−2)(x)
The single and double indefinite integrals of f with respect to x, in the Lagrange notation.

एंटीडेरिवेटिव लेते समय, लैग्रेंज ने लीबनिज़ के संकेतन का पालन किया:[5]

हालाँकि, क्योंकि एकीकरण विभेदन का व्युत्क्रम संचालन है, उच्च क्रम डेरिवेटिव के लिए लैग्रेंज का संकेतन इंटीग्रल तक भी विस्तारित होता है। f के बार-बार समाकलन को इस प्रकार लिखा जा सकता है

पहले इंटीग्रल के लिए (यह व्युत्क्रम फलन के साथ आसानी से भ्रमित हो जाता है ),
दूसरे अभिन्न के लिए,
तीसरे अभिन्न के लिए, और
nवें अभिन्न के लिए.

यूलर का अंकन

Dxy
D2f
The x derivative of y and the second derivative of f, Euler notation.

लियोनहार्ड यूलर का नोटेशन लुई फ्रांकोइस एंटोनी आर्बोगैस्ट द्वारा सुझाए गए एक अंतर ऑपरेटर का उपयोग करता है, जिसे इस प्रकार दर्शाया गया है D (डी ऑपरेटर)[6][failed verification] या (न्यूटन-लीबनिज़ ऑपरेटर)।[7] जब किसी फ़ंक्शन पर लागू किया जाता है f(x), द्वारा परिभाषित किया गया है

उच्च डेरिवेटिव को डी की शक्तियों के रूप में नोट किया जाता है (जहां सुपरस्क्रिप्ट डी की पुनरावृत्त फ़ंक्शन संरचना को दर्शाते हैं), जैसा कि[4]: दूसरे व्युत्पन्न के लिए,

तीसरे व्युत्पन्न के लिए, और
nवें व्युत्पन्न के लिए.

यूलर का अंकन उस चर को अंतर्निहित कर देता है जिसके संबंध में विभेदीकरण किया जा रहा है। हालाँकि, इस चर को स्पष्ट रूप से भी नोट किया जा सकता है। जब f एक चर x का एक फलन है, तो इसे लिखकर किया जाता है[4]: प्रथम व्युत्पन्न के लिए,

दूसरे व्युत्पन्न के लिए,
तीसरे व्युत्पन्न के लिए, और
nवें व्युत्पन्न के लिए.

जब f कई वेरिएबल्स का एक फ़ंक्शन होता है, तो ∂ का उपयोग करना आम बात है, बजाय इसके कि एक स्टाइलयुक्त कर्सिव लोअर-केस dD . जैसा कि ऊपर बताया गया है, सबस्क्रिप्ट उन डेरिवेटिव को दर्शाते हैं जिन्हें लिया जा रहा है। उदाहरण के लिए, किसी फ़ंक्शन का दूसरा आंशिक व्युत्पन्न f(x, y) हैं:[4]: देखना § Partial derivatives.

यूलर का नोटेशन रैखिक अंतर समीकरणों को बताने और हल करने के लिए उपयोगी है, क्योंकि यह अंतर समीकरण की प्रस्तुति को सरल बनाता है, जिससे समस्या के आवश्यक तत्वों को देखना आसान हो सकता है।

एंटीडिफरेंशिएशन के लिए यूलर का संकेतन

D−1
x
y
D−2f
The x antiderivative of y and the second antiderivative of f, Euler notation.

यूलर के नोटेशन का उपयोग एंटीडिफरेंशिएशन के लिए उसी तरह किया जा सकता है जैसे लैग्रेंज के नोटेशन का होता है[8] निम्नलिखित नुसार[7]: प्रथम प्रतिअवकलन के लिए,

दूसरे प्रतिव्युत्पन्न के लिए, और
nवें प्रतिअवकलन के लिए।

न्यूटन का अंकन

The first and second derivatives of x, Newton's notation.

विभेदन के लिए आइजैक न्यूटन का नोटेशन (जिसे डॉट नोटेशन, प्रवाह या कभी-कभी, मोटे तौर पर फ्लाईस्पेक नोटेशन भी कहा जाता है)[9] विभेदन के लिए) आश्रित चर पर एक बिंदु लगाता है। अर्थात्, यदि y, t का एक फलन है, तो t के संबंध में y का अवकलज है

उच्चतर डेरिवेटिव को कई बिंदुओं का उपयोग करके दर्शाया जाता है, जैसे कि

न्यूटन ने इस विचार को काफी आगे तक बढ़ाया:[10]