अतिपरवलयिक त्रिभुज

काठी के आकार की सतह में एम्बेडेड एक अतिशयोक्तिपूर्ण त्रिभुज

अतिपरवलयिक ज्यामिति में, अतिपरवलयिक त्रिभुज अतिशयोक्तिपूर्ण तल में त्रिभुज होता है। इसमें तीन रेखा खंड होते हैं जिन्हें 'पक्ष' या 'किनारे' कहा जाता है और तीन बिंदु (ज्यामिति) जिन्हें 'कोण' या 'कोने' कहा जाता है।

जैसे यूक्लिडियन अंतरिक्ष मामले में, एक मनमाना आयाम (गणित) के अतिपरवलयिक स्थान के तीन बिंदु हमेशा एक ही तल पर स्थित होते हैं। इसलिए तलीय अतिपरवलयिक त्रिभुज भी अतिशयोक्तिपूर्ण रिक्त स्थान के किसी भी उच्च आयाम में संभव त्रिभुजों का वर्णन करते हैं।

एक क्रम-7 त्रिकोणीय टाइलिंग में 2π/7 रेडियन आंतरिक कोणों के साथ समबाहु त्रिभुज हैं।

परिभाषा

एक अतिशयोक्तिपूर्ण त्रिभुज में तीन गैर-संरेख बिंदु होते हैं और उनके बीच तीन खंड होते हैं।^[1]

गुण

अतिशयोक्तिपूर्ण त्रिभुजों में कुछ गुण होते हैं जो यूक्लिडियन ज्यामिति में त्रिभुजों के अनुरूप होते हैं:

प्रत्येक अतिपरवलयिक त्रिभुज में एक खुदा हुआ वृत्त होता है लेकिन प्रत्येक अतिपरवलयिक त्रिभुज में एक परिबद्ध वृत्त नहीं होता है (नीचे देखें)। इसके शीर्ष किसी कुंडली या अतिचक्र (ज्यामिति) पर स्थित हो सकते हैं।

अतिशयोक्तिपूर्ण त्रिकोणों में कुछ गुण होते हैं जो गोलाकार ज्यामिति या अण्डाकार ज्यामिति में त्रिभुजों के अनुरूप होते हैं:

समान कोणों के योग वाले दो त्रिभुज क्षेत्रफल में बराबर होते हैं।
त्रिकोणों के क्षेत्रफल के लिए एक ऊपरी सीमा होती है।
खुदा हुआ वृत्त की त्रिज्या के लिए एक ऊपरी सीमा है।
दो त्रिभुज सर्वांगसम होते हैं यदि और केवल यदि वे रेखा परावर्तनों के परिमित गुणनफल के अनुरूप हों।
समान कोण वाले दो त्रिभुज सर्वांगसम होते हैं (अर्थात, सभी समरूप त्रिभुज सर्वांगसम होते हैं)।

अतिशयोक्तिपूर्ण त्रिभुजों में कुछ गुण होते हैं जो गोलाकार या अण्डाकार ज्यामिति में त्रिभुजों के गुणों के विपरीत होते हैं:

त्रिभुज के कोणों का योग 180° से कम होता है।
त्रिभुज का क्षेत्रफल 180° से इसके कोण योग के घाटे के समानुपाती होता है।

अतिशयोक्तिपूर्ण त्रिभुजों में कुछ ऐसे गुण भी होते हैं जो अन्य ज्यामितियों में नहीं पाए जाते हैं:

कुछ अतिशयोक्तिपूर्ण त्रिभुजों में कोई परिबद्ध वृत्त नहीं होता है, यह वह स्थिति होती है जब इसका कम से कम एक शीर्ष एक आदर्श बिंदु होता है या जब इसके सभी शीर्ष एक कुंडली या एक तरफा अतिचक्र (ज्यामिति) पर स्थित होते हैं।
δ-हाइपरबॉलिक स्पेस, एक किनारे पर एक बिंदु से दूसरे दो किनारों में से एक तक अधिकतम दूरी होती है। इस सिद्धांत ने δ-हाइपरबोलिक स्पेस को जन्म दिया।

आदर्श शीर्षों वाले त्रिभुज

पॉइंकेयर डिस्क मॉडल में तीन आदर्श त्रिकोण

त्रिभुज की परिभाषा को सामान्यीकृत किया जा सकता है, समतल के भीतर भुजाओं को रखते हुए समतल के आदर्श बिंदु पर शीर्षों की अनुमति दी जा सकती है। यदि पक्षों की एक जोड़ी समानांतर समानांतर है (यानी उनके बीच की दूरी शून्य तक पहुंचती है क्योंकि वे आदर्श बिंदु पर जाते हैं, लेकिन वे एक दूसरे को नहीं काटते हैं), तो वे एक आदर्श बिंदु के रूप में प्रदर्शित 'आदर्श शीर्ष' पर समाप्त होते हैं।

भुजाओं का ऐसा युग्म शून्य का कोण बनाने वाला भी कहा जा सकता है।

अलग-अलग रेखाओं पर पड़ी रेखा (ज्यामिति) भुजाओं के लिए यूक्लिडियन ज्यामिति में शून्य कोण वाला त्रिभुज असंभव है। तथापि, ऐसे शून्य कोण स्पर्शी वृत्तों के साथ संभव हैं।

एक आदर्श शीर्ष वाले त्रिभुज को 'ओमेगा त्रिभुज' कहा जाता है।

आदर्श शीर्षों वाले विशेष त्रिभुज हैं:

समानता का त्रिभुज

एक त्रिभुज जहाँ एक शीर्ष एक आदर्श बिंदु है, एक कोण समकोण है: तीसरा कोण समांतरता का कोण है जो समकोण और तीसरे कोण के बीच की भुजा की लंबाई के लिए है।

श्वीकार्ट त्रिभुज

त्रिकोण जहां दो कोने आदर्श बिंदु हैं और शेष कोण समकोण है, फर्डिनेंड कार्ल श्वेकार्ट द्वारा वर्णित पहले हाइपरबॉलिक त्रिकोण (1818) में से एक है।

आदर्श त्रिभुज

त्रिकोण जहां सभी कोने आदर्श बिंदु हैं, कोणों के शून्य योग के कारण एक आदर्श त्रिकोण अतिशयोक्तिपूर्ण ज्यामिति में सबसे बड़ा संभव त्रिकोण है।

मानकीकृत गाऊसी वक्रता

कोणों और भुजाओं के बीच संबंध गोलाकार त्रिकोणमिति के समान हैं; गोलाकार ज्यामिति और अतिपरवलयिक ज्यामिति दोनों के लिए लंबाई के पैमाने को उदाहरण के लिए नियत कोणों वाले समबाहु त्रिभुज की एक भुजा की लंबाई के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।

लंबाई का पैमाना सबसे सुविधाजनक है यदि लंबाई को हाइपरबोलिक ज्यामिति#मानकीकृत गाऊसी वक्रता (गोलाकार ज्यामिति में दूरियों के बीच संबंधों के अनुरूप लंबाई की एक विशेष इकाई) के संदर्भ में मापा जाता है। लंबाई के इस पैमाने के लिए यह विकल्प सूत्रों को सरल बनाता है।^[2] पॉइंकेयर हाफ-प्लेन मॉडल के संदर्भ में निरपेक्ष लंबाई रीमैनियन कई गुना से मेल खाती है $ds={\frac {|dz|}{\operatorname {Im} (z)}}$ और Poincare डिस्क मॉडल में $ds={\frac {2|dz|}{1-|z|^{2}}}$ .

(निरंतर और नकारात्मक) गाऊसी वक्रता के संदर्भ में $K$ एक अतिशयोक्तिपूर्ण तल की, पूर्ण लंबाई की एक इकाई की लंबाई से मेल खाती है

R={\frac {1}{\sqrt {-K}}}

.

एक अतिशयोक्तिपूर्ण त्रिभुज में एक त्रिभुज A, B, C के कोणों का योग (क्रमशः संबंधित अक्षर वाली भुजा के विपरीत) एक सीधे कोण से कम होता है। एक ऋजुकोण की माप और त्रिभुज के कोणों की मापों के योग के बीच के अंतर को त्रिभुज का कोणीय दोष कहते हैं। अतिपरवलयिक त्रिभुज का क्षेत्रफल इसके दोष के गुणनफल के वर्ग (बीजगणित) के बराबर होता है $R$ :

(\pi -A-B-C)R^{2}{}{}\!

.

यह प्रमेय, सबसे पहले जोहान हेनरिक लैम्बर्ट द्वारा सिद्ध किया गया,^[3] गोलाकार ज्यामिति में गिरार्ड के प्रमेय से संबंधित है।

त्रिकोणमिति

पक्षों के नीचे बताए गए सभी सूत्रों में $a$ , $b$ , तथा $c$ अतिपरवलयिक ज्यामिति में मापा जाना चाहिए#मानकीकृत गॉसियन वक्रता, एक इकाई ताकि गॉसियन वक्रता $K$ विमान का -1 है। दूसरे शब्दों में, मात्रा $R$ उपरोक्त अनुच्छेद में 1 के बराबर माना जाता है।

अतिशयोक्तिपूर्ण त्रिभुजों के लिए त्रिकोणमितीय सूत्र अतिशयोक्तिपूर्ण कार्यों sinh, cosh, और tanh पर निर्भर करते हैं।

समकोण त्रिभुजों का त्रिकोणमिति

यदि C एक समकोण है तो:

कोण A का 'साइन' कर्ण के 'हाइपरबोलिक साइन' द्वारा विभाजित कोण के विपरीत पक्ष का 'हाइपरबोलिक साइन' है।

\sin A={\frac {\textrm {sinh(opposite)}}{\textrm {sinh(hypotenuse)}}}={\frac {\sinh a}{\,\sinh c\,}}.\,

कोण 'ए' का कोज्या कर्ण के अतिशयोक्तिपूर्ण स्पर्शरेखा द्वारा विभाजित आसन्न पैर की अतिपरवलयिक स्पर्शरेखा है।

\cos A={\frac {\textrm {tanh(adjacent)}}{\textrm {tanh(hypotenuse)}}}={\frac {\tanh b}{\,\tanh c\,}}.\,

कोण 'ए' की स्पर्शरेखा विपरीत पैर की अतिपरवलयिक स्पर्शरेखा है जो आसन्न पैर की अतिशयोक्तिपूर्ण साइन से विभाजित होती है।

\tan A={\frac {\textrm {tanh(opposite)}}{\textrm {sinh(adjacent)}}}={\frac {\tanh a}{\,\sinh b\,}}

.

कोण A के सन्निकट लेग की अतिपरवलयिक कोसाइन, कोण A की ज्या से विभाजित कोण B की कोज्या है।

{\textrm {cosh(adjacent)}}={\frac {\cos B}{\sin A}}

.

कर्ण का अतिशयोक्तिपूर्ण कोसाइन पैरों के अतिशयोक्तिपूर्ण कोसाइन का उत्पाद है।

{\textrm {cosh(hypotenuse)}}={\textrm {cosh(adjacent)}}{\textrm {cosh(opposite)}}

.

कर्ण की अतिपरवलयिक कोज्या भी उनकी ज्याओं के गुणनफल द्वारा विभाजित कोणों के कोज्याओं का गुणनफल है।^[4]

{\textrm {cosh(hypotenuse)}}={\frac {\cos A\cos B}{\sin A\sin B}}=\cot A\cot B

कोणों के बीच संबंध

हमारे पास निम्नलिखित समीकरण भी हैं:^[5]

\cos A=\cosh a\sin B

\sin A={\frac {\cos B}{\cosh b}}

\tan A={\frac {\cot B}{\cosh c}}

\cos B=\cosh b\sin A

\cosh c=\cot A\cot B

क्षेत्र

एक समकोण त्रिभुज का क्षेत्रफल है:

{\textrm {Area}}={\frac {\pi }{2}}-\angle A-\angle B

किसी अन्य त्रिभुज का क्षेत्रफल है:

{\textrm {Area}}={\pi }-\angle A-\angle B-\angle C

भी

{\textrm {Area}}=2\arctan(\tanh({\frac {a}{2}})\tanh({\frac {b}{2}}))

^{[citation needed]}^[6]

समानता का कोण

समकोण के साथ एक ओमेगा त्रिभुज का उदाहरण त्रिभुज में समांतरता के कोण की जांच करने के लिए विन्यास प्रदान करता है।

इस मामले में कोण बी = 0, ए = सी = $\infty$ तथा ${\textrm {tanh}}(\infty )=1$ , जिसके परिणामस्वरूप $\cos A={\textrm {tanh(adjacent)}}$ .

समबाहु त्रिभुज

समकोण त्रिभुजों के त्रिकोणमिति सूत्र एक समबाहु त्रिभुज की भुजाओं s और कोण A के बीच संबंध भी देते हैं (एक त्रिभुज जहाँ सभी भुजाओं की लंबाई समान होती है और सभी कोण बराबर होते हैं)।

संबंध हैं:

\cos A={\frac {{\textrm {tanh}}({\frac {1}{2}}s)}{{\textrm {tanh}}(s)}}

\cosh({\frac {1}{2}}s)={\frac {\cos({\frac {1}{2}}A)}{\sin(A)}}={\frac {1}{2\sin({\frac {1}{2}}A)}}

सामान्य त्रिकोणमिति

C एक समकोण है या नहीं, निम्नलिखित संबंध धारण करते हैं: कोसाइन का अतिशयोक्तिपूर्ण नियम इस प्रकार है:

\cosh c=\cosh a\cosh b-\sinh a\sinh b\cos C,

इसका द्वैत (प्रक्षेपी ज्यामिति) है

\cos C=-\cos A\cos B+\sin A\sin B\cosh c,

साइन का कानून भी है:

{\frac {\sin A}{\sinh a}}={\frac {\sin B}{\sinh b}}={\frac {\sin C}{\sinh c}},

और एक चार-भाग सूत्र:

\cos C\cosh a=\sinh a\coth b-\sin C\cot B

जो Spherical_trigonometry#Cotangent_four-part_formulae की तरह ही निकाला गया है।

↑ Stothers, Wilson (2000), Hyperbolic geometry, University of Glasgow, interactive instructional website
↑ Needham, Tristan (1998). दृश्य जटिल विश्लेषण. Oxford University Press. p. 270. ISBN 9780198534464.
↑ Ratcliffe, John (2006). हाइपरबोलिक मैनिफोल्ड्स की नींव. Graduate Texts in Mathematics. Vol. 149. Springer. p. 99. ISBN 9780387331973. That the area of a hyperbolic triangle is proportional to its angle defect first appeared in Lambert's monograph Theorie der Parallellinien, which was published posthumously in 1786.
↑ Martin, George E. (1998). ज्यामिति की नींव और गैर-यूक्लिडियन विमान (Corrected 4. print. ed.). New York, NY: Springer. p. 433. ISBN 0-387-90694-0.
↑ Smogorzhevski, A.S. लोबचेवस्कियन ज्यामिति. Moscow 1982: Mir Publishers. p. 63.{{cite book}}: CS1 maint: location (link)
↑ "भुजाओं की लंबाई के फलन के रूप में एक समकोण अतिपरवलयिक त्रिभुज का क्षेत्रफल". Stack Exchange Mathematics. Retrieved 11 October 2015.

[1] Stothers, Wilson (2000), Hyperbolic geometry, University of Glasgow, interactive instructional website

[2] Needham, Tristan (1998). दृश्य जटिल विश्लेषण. Oxford University Press. p. 270. ISBN 9780198534464.

[3] Ratcliffe, John (2006). हाइपरबोलिक मैनिफोल्ड्स की नींव. Graduate Texts in Mathematics. Vol. 149. Springer. p. 99. ISBN 9780387331973. That the area of a hyperbolic triangle is proportional to its angle defect first appeared in Lambert's monograph Theorie der Parallellinien, which was published posthumously in 1786.

[4] Martin, George E. (1998). ज्यामिति की नींव और गैर-यूक्लिडियन विमान (Corrected 4. print. ed.). New York, NY: Springer. p. 433. ISBN 0-387-90694-0.

[5] Smogorzhevski, A.S. लोबचेवस्कियन ज्यामिति. Moscow 1982: Mir Publishers. p. 63.{{cite book}}: CS1 maint: location (link)

[6] "भुजाओं की लंबाई के फलन के रूप में एक समकोण अतिपरवलयिक त्रिभुज का क्षेत्रफल". Stack Exchange Mathematics. Retrieved 11 October 2015.

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