Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Wiskunde

Delta (Δ/δ):een uitgebreide gids voor de wiskundige betekenissen ervan

Door Sean Mullin
14 april 2023 16:10 EST

De Griekse letter delta, de vierde letter van het oude Griekse alfabet, is een veelzijdig symbool geworden in de moderne wiskunde, wetenschap en techniek. De hoofdlettervorm (Δ) en de kleine lettervorm (δ) brengen verschillende concepten over, variërend van verandering en onzekerheid tot discriminanten en hoeken. In dit artikel wordt elk gebruik uit de doeken gedaan en wordt geïllustreerd hoe delta de taal van kwantitatief redeneren vormgeeft.

Δ – Verandering en variatiepercentages

In de algebra, calculus, natuurkunde, scheikunde en techniek wordt gewoonlijk hoofdletter Δ gebruikt om een verandering in een variabele aan te duiden. Bijvoorbeeld:als x vertegenwoordigt de positie van een object, Δx verwijst naar de verplaatsing over een bepaald interval. In combinatie met tijd, Δx duidt vaak op een snelheid van verandering:

\(\frac{x_2-x_1}{y_2-y_1}=\frac{\Delta x}{\Delta y}\)

TL;DR

Δ kan op elke variabele van toepassing zijn:Δy , Δq , Δt —afhankelijk van wat er wordt gemeten.

δ – Onzekerheids- en foutanalyse

In de experimentele wetenschap en techniek vertegenwoordigt kleine letter δ de onzekerheid of meetfout die aan een grootheid is gekoppeld. Het wordt doorgaans toegevoegd aan de variabele die wordt gemeten:

\(\text{Tijdmeting } =t \ \pm \ \delta t\)

Δ – Discriminant in kwadratische vergelijkingen

In de algebra is Δ de discriminant van een kwadratisch polynoom ax² + bx + c:

\(\Delta =b^2-4ac\)

De discriminant bepaalt de aard van de wortels:twee verschillende echte wortels als Δ>0, één herhaalde echte wortel als Δ=0, en twee complexe geconjugeerde wortels als Δ<0.

δ – Hoeken in de geometrie

In de Euclidische meetkunde duidt kleine letter δ vaak een hoek in een figuur aan, volgens de traditie van het labelen van hoeken met Griekse letters. De symboolkeuze impliceert geen bijzondere maatregel; het identificeert eenvoudigweg de positie van de hoek.

Geavanceerd gebruik van δ

Naast de basis komt δ voor in verschillende gespecialiseerde contexten:

  • Kroneckerdelta (δij ) :Is gelijk aan 1 als de indices i en j gelijk zijn, en anders aan 0.
  • Dirac-deltafunctie (δ(x)) :Een verdeling die overal nul is, behalve op x=0, waar hij integreert tot 1.
  • Limietdefinitie in calculus :Het ε‑δ-formalisme voor het rigoureus definiëren van grenzen.
  • Declinatie (δ) :In de astronomie is dit de hoek tussen de positie van een object en de hemelevenaar.

Vergelijkbare symbolen en veel voorkomende verwarringen

Delta kan worden aangezien voor andere symbolen die op elkaar lijken:

  • Del of nabla (∇) :Een omgekeerde Δ die in vectorrekening wordt gebruikt om gradiënt-, divergentie- en krulbewerkingen aan te duiden.
  • Partiële afgeleide (∂) :Lijkt op een kleine letter δ maar vertegenwoordigt differentiatie met betrekking tot een enkele variabele in een multivariabele functie.

TL;DR

De partiële afgeleide operator ∂ functioneert als een standaardafgeleide, maar wordt toegepast op functies van meerdere variabelen, waarbij alle andere variabelen constant blijven.