सदिश
वेक्टर ज्यामितीय इकाइयाँ हैं जिनमें परिमाण और दिशा होती है। एक वेक्टर को एक रेखा द्वारा दर्शाया जा सकता है जिसमें एक तीर उसकी दिशा की ओर इशारा करता है और इसकी लंबाई वेक्टर के परिमाण को दर्शाती है। इसलिए, वेक्टर को तीरों द्वारा दर्शाया जाता है, उनके पास प्रारंभिक बिंदु और टर्मिनल बिंदु होते हैं। वेक्टर की अवधारणा 200 वर्षों की अवधि में विकसित हुई थी। वेक्टर का उपयोग विस्थापन, वेग, त्वरण आदि जैसी भौतिक राशियों को दर्शाने के लिए किया जाता है।
इसके अलावा, वेक्टर का उपयोग 19वीं शताब्दी के अंत में विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के क्षेत्र के आगमन के साथ शुरू हुआ। यहाँ, हम वेक्टर की परिभाषा के साथ-साथ वेक्टर के गुणों, वेक्टर के सूत्रों, वेक्टर के संचालन के साथ-साथ बेहतर समझ के लिए हल किए गए उदाहरणों का अध्ययन करेंगे।
वेक्टर एक लैटिन शब्द है जिसका अर्थ है वाहक। वेक्टर एक बिंदु A को बिंदु B तक ले जाते हैं। दो बिंदुओं A और B के बीच की रेखा की लंबाई को वेक्टर का परिमाण कहा जाता है और बिंदु A से बिंदु B तक विस्थापन की दिशा को वेक्टर AB की दिशा कहा जाता है। वेक्टर को यूक्लिडियन वेक्टर या स्थानिक वेक्टर भी कहा जाता है। वेक्टर के गणित, भौतिकी, इंजीनियरिंग और कई अन्य क्षेत्रों में कई अनुप्रयोग हैं।
यूक्लिडियन ज्यामिति में सदिश- परिभाषा
गणित में सदिश एक ज्यामितीय इकाई है जिसमें परिमाण और दिशा दोनों होते हैं। सदिशों में उस बिंदु पर एक प्रारंभिक बिंदु होता है जहाँ से वे शुरू होते हैं और एक टर्मिनल बिंदु होता है जो बिंदु की अंतिम स्थिति बताता है। सदिशों पर विभिन्न संक्रियाएँ लागू की जा सकती हैं जैसे जोड़, घटाव और गुणा। हम इस लेख में सदिशों पर संक्रियाओं का विस्तार से अध्ययन करेंगे।
सदिश - उदाहरण
भौतिकी में सदिश एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उदाहरण के लिए, वेग, विस्थापन, त्वरण, बल सभी सदिश राशियाँ हैं जिनमें परिमाण के साथ-साथ दिशा भी होती है।
सदिशों का निरूपण
सदिशों को आम तौर पर बोल्ड लोअरकेस में दर्शाया जाता है जैसे कि a या अक्षर के ऊपर तीर का उपयोग करके →a. सदिशों को उनके आरंभिक और अंतिम बिंदुओं द्वारा उनके ऊपर तीर से भी दर्शाया जा सकता है, उदाहरण के लिए, सदिश AB को −−→AB के रूप में दर्शाया जा सकता है. सदिश के निरूपण का मानक रूप →A=a^i+b^j+c^k है. यहाँ, a,b,c वास्तविक संख्याएँ हैं और ^i,^j,^k क्रमशः x-अक्ष, y-अक्ष और z-अक्ष के साथ इकाई सदिश हैं.
वेक्टर के आरंभिक बिंदु को पूंछ भी कहा जाता है जबकि अंतिम बिंदु को सिर कहा जाता है। वेक्टर किसी वस्तु की एक स्थान से दूसरे स्थान पर गति का वर्णन करते हैं। कार्तीय निर्देशांक प्रणाली में, वेक्टर को क्रमित युग्मों द्वारा दर्शाया जा सकता है। इसी तरह, 'n' आयामों में वेक्टर को 'n' टपल द्वारा दर्शाया जा सकता है। वेक्टर को घटकों के टपल से भी पहचाना जाता है जो आधार वेक्टर के एक सेट के लिए अदिश गुणांक होते हैं। आधार वेक्टर को इस प्रकार दर्शाया जाता है: e1 = (1,0,0), e2 = (0,1,0), e3 = (0,0,1)
वेक्टर का परिमाण
किसी वेक्टर के परिमाण की गणना उसके घटकों के वर्गों के योग का वर्गमूल लेकर की जा सकती है। यदि (x,y,z) वेक्टर A के घटक हैं, तो A का परिमाण सूत्र इस प्रकार दिया जाता है,
|A| = √ (x2+y2+z2)
किसी वेक्टर का परिमाण एक अदिश मान होता है।
इंडेक्सिक पॉइंट को टेल पर भी कहा जाता है जबकि अंतिम पॉइंट को सिर पर लगाया जाता है। किसी वस्तु की एक स्थान से दूसरे स्थान पर गति का वर्णन करें। कार्टियो निर्देशांक प्रणाली में, सीरियल को क्रमबद्ध युग्मों द्वारा जारी किया जा सकता है। इसी तरह, 'एन' आयामों में वर्गीकरण को 'एन' टपल द्वारा सूचीबद्ध किया जा सकता है। आदिवासियों को आदिवासियों के टपल से भी पीटा जाता है जो आधार के आधार पर आदिवासियों के एक सेट के लिए आदिवासी गुण होते हैं। आधार को इस प्रकार संग्रहित किया जाता है: e1 = (1,0,0), e2 = (0,1,0), e3 = (0,0,1)
विवरण का क्रम
किसी भी प्रकार के सूचकांक के योग का वर्गमूल लेकर जाना संभव है। यदि (x,y,z) A के घटक हैं, तो A का परिमाण सूत्र इस प्रकार दिया जाता है,
|ए| = √ (x2+y2+z2)
किसी भी प्रकार का अभिलेख का क्रम एक आदिश मन होता है।
- (a1^i + b1 ^j + c1 ^k) + (a2 ^i + b2 ^j + c2 ^k) = (a1 + a2) ^i + (b1 + b2) ^j + (c1 + c2) ^k
- (a1^i + b1 ^j + c1 ^k) - (a2 ^i + b2 ^j + c2 ^k) = (a1 - a2) ^i + (b1 - b2) ^j + (c1 - c2) ^k
- (a1^i + b1 ^j + c1 ^k) . (a2 ^i + b2 ^j + c2 ^k) = (a1·a2) + (b1·b2) + (c1·c2)
- →A×→B = ^i (a2b3 - a3b2) - ^j (a1b3 - a3b1) + ^k (a1b2 - a2b1)
- θ = cos-1 (a·b/|a||b|)
सदिशों के गुणधर्म
सदिशों के निम्नलिखित गुण सदिशों को बेहतर ढंग से समझने में मदद करते हैं और सदिशों से संबंधित कई अंकगणितीय संक्रियाएँ करने में उपयोगी होते हैं।
- The addition of vectors is commutative and associative.
- →A.→B=→B.→A
- →A×→B≠→B×→A
- ^i.^i=^j.^j=^k.^k=1
- ^i.^j=^j.^k=^k.^i=0
- ^i×^i=^j×^j=^k×^k=0
- ^i×^j=^k ; ^j×^k=^i ; ^k×^i=^j
- ^j×^i=−^k ; ^k×^j=−^i ; ^i×^k=−^j
- दो सदिशों का डॉट उत्पाद एक अदिश राशि है और दो सदिशों के तल में स्थित होता है।
- दो सदिशों का क्रॉस उत्पाद एक सदिश है, जो इन दो सदिशों वाले तल के लंबवत होता है।
सदिशों के अनुप्रयोग
भौतिकी और गणित के क्षेत्र में सदिश बहुत उपयोगी होते हैं। इनका उपयोग वस्तुओं और भौतिक राशियों की स्थिति, विस्थापन, वेग और त्वरण को दर्शाने के लिए किया जाता है। सदिशों के कुछ अनुप्रयोग हैं,
- आंशिक अंतर समीकरणों और अंतर ज्यामिति के अध्ययन में सदिश बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
- भौतिकी और इंजीनियरिंग में सदिशों का उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र और द्रव प्रवाह के उपयोग सहित क्षेत्रों में।
महत्वपूर्ण टिप्पणियाँ
सदिशों की अवधारणाओं को बेहतर ढंग से समझने के लिए निम्नलिखित महत्वपूर्ण बिंदु सहायक हैं।
- ऑर्थोगोनल सदिशों का डॉट उत्पाद हमेशा शून्य होता है।
- समानांतर सदिशों का क्रॉस उत्पाद हमेशा शून्य होता है।
- दो या अधिक सदिश संरेखीय होते हैं यदि उनका क्रॉस उत्पाद शून्य हो।
