ISO 31-11

ISO 31-11:1992 — часть международного стандарта ISO 31, которая определяет«математические обозначения и символы для использования в естественных науках и технологии» (англ. mathematical signs and symbols for use in physical sciences and technology). Данный стандарт был принят в 1992 году, а в 2009 году заменён на несколько дополненный стандарт ISO 80000-2[1].

Содержание

Математические символы

Ниже приведены (не полностью) основные разделы стандарта[2].

Математическая логика

Обозна-
чение
Употребление Название Смысл и пояснения Комментарии
p ∧ q конъюнкция p и q
p ∨ q дизъюнкция p или q (возможно, оба)
¬ ¬ p отрицание неверно p; не-p
p ⇒ q импликация если p, то q; из p следует q Иногда записывается в виде p → q или q ⇐ p.
∀x∈A p(x)
(∀x∈A) p(x)
квантор общности для каждого x из множества A верно утверждение p(x) Для краткости уточнение «∈A» часто опускают, если оно ясно из контекста.
∃x∈A p(x)
(∃x∈A) p(x)
квантор существования существует x из множества A, для которого утверждение p(x) верно Для краткости уточнение «∈A» часто опускают, если оно ясно из контекста.
Вариант ∃! означает, что такое x единственно во множестве A.

Теория множеств

Обозна-
чение
Употребление Смысл и пояснения Комментарии
x ∈ A x принадлежит A; x является элементом множества A
x ∉ A x не принадлежит A; x не является элементом множества A Перечёркивающая линия может быть и вертикальной.
A ∋ x Множество A содержит элемент x равносильно x ∈ A
A ∌ x Множество A не содержит элемента x равносильно x ∉ A
{ } {x1, x2, …, xn} множество, образованное элементами x1, x2, …, xn также {xi ∣ i ∈ I}, где I обозначает множество индексов
{ ∣ } {x ∈ A ∣ p(x)} множество таких элементов A, для которых утверждение p(x) верно Пример: {x ∈ ℝ ∣ x > 5}
Для краткости уточнение «∈A» часто опускают, если оно ясно из контекста.
card card(A) кардинальное число элементов множества A; мощность A
A ∖ B разность множеств A и B; A минус B Множество элементов из A, которых нет в B.
A ∖ B = { x ∣ x ∈ A ∧ x ∉ B }
Не следует записывать в виде A − B.
пустое множество
множество натуральных чисел, включая ноль ℕ = {0, 1, 2, 3, …}
Если ноль исключён, надо пометить символ звёздочкой:
ℕ* = {1, 2, 3, …}
Конечное подмножество: ℕk = {0, 1, 2, 3, …, k − 1}
множество целых чисел ℤ = {…, −3, −2, −1, 0, 1, 2, 3, …}
Целые ненулевые обозначаются

ℤ* = ℤ ∖ {0} = {…, −3, −2, −1, 1, 2, 3, …}

множество рациональных чисел ℚ* = ℚ ∖ {0}
множество вещественных чисел ℝ* = ℝ ∖ {0}
множество комплексных чисел ℂ* = ℂ ∖ {0}
[,] [a,b] замкнутый интервал в ℝ от a (включая) до b (включая) [a,b] = {x ∈ ℝ ∣ a ≤ x ≤ b}
],]
(,]
]a,b]
(a,b]
полуоткрытый слева интервал в ℝ от a (исключая) до b (включая) ]a,b] = {x ∈ ℝ ∣ a < x ≤ b}
[,[
[,)
[a,b[
[a,b)
полуоткрытый справа интервал в ℝ от a (включая) до b (исключая) [a,b[ = {x ∈ ℝ ∣ a ≤ x < b}
],[
(,)
]a,b[
(a,b)
открытый интервал в ℝ от a (исключая) до b (исключая) ]a,b[ = {x ∈ ℝ ∣ a < x < b}
B ⊆ A B содержится в A; B есть подмножество A Каждый элемент B принадлежит A. Вариант символа: ⊂ .
B ⊂ A B содержится в A как собственное подмножество Каждый элемент B принадлежит A, но B не равен A. Если ⊂ обозначает «содержится», то ⊊ должно использоваться в смысле «содержится как собственное подмножество».
C ⊈ A C не содержится в A; C не является подмножеством A Вариант: C ⊄ A
A ⊇ B A содержит B (как подмножество) A содержит все элементы B. Вариант: ⊃. B ⊆ A равносильно A ⊇ B.
A ⊃ B. A содержит B как собственное подмножество. A содержит все элементы B, но A не равно B. Если используется символ ⊃ , то ⊋ должен использоваться в смысле «содержит как собственное подмножество».
A ⊉ C A не содержит C (как подмножество) Вариант: ⊅ . A ⊉ C равносильно C ⊈ A.
A ∪ B объединение A и B Множество элементов, принадлежащих либо A, либо B, либо обоим A и B.
A ∪ B = { x ∣ x ∈ A ∨ x ∈ B }
⋃i=1nAi{displaystyle bigcup _{i=1}^{n}A_{i}}  объединение семейства множеств ⋃i=1nAi=A1∪A2∪…∪An{displaystyle bigcup _{i=1}^{n}A_{i}=A_{1}cup A_{2}cup ldots cup A_{n}} , множество элементов, принадлежащих хотя бы одному из A1, …, An. Варианты: ⋃i=1n{displaystyle bigcup {}_{i=1}^{n}}  и ⋃i∈I{displaystyle bigcup _{iin I}} , ⋃i∈I{displaystyle bigcup {}_{iin I}} , где I — множество индексов.
A ∩ B пересечение A и B Множество элементов, принадлежащих как A, так и B.
A ∩ B = { x ∣ x ∈ A ∧ x ∈ B }
⋂i=1nAi{displaystyle bigcap _{i=1}^{n}A_{i}}  пересечение семейства множеств ⋂i=1nAi=A1∩A2∩…∩An{displaystyle bigcap _{i=1}^{n}A_{i}=A_{1}cap A_{2}cap ldots cap A_{n}} , множество элементов, принадлежащих каждому A1, …, An. Варианты: ⋂i=1n{displaystyle bigcap {}_{i=1}^{n}}  и ⋂i∈I{displaystyle bigcap _{iin I}} , ⋂i∈I{displaystyle bigcap {}_{iin I}} , где I — множество индексов.
∁AB разность A и B Множество тех элементов A, которых нет в B. Символ A часто опускается
, если он понятен по контексту. Вариант: ∁AB = A ∖ B.
(,) (a, b) упорядоченная пара a, b (a, b) = (c, d) тогда и только тогда, когда a = c и b = d.
Вариант записи: ⟨a, b⟩.
(,…,) (a1, a2, …, an) упорядоченный n-кортеж Вариант записи: ⟨a1, a2, …, an⟩ (угловые скобки).
× A × B декартово произведение множеств A и B Множество упорядоченных пар (a, b), где a ∈ A и b ∈ B.
A × B = { (a, b) ∣ a ∈ A ∧ b ∈ B }
A × A × ⋯ × A обозначается An, где n — число сомножителей.
Δ ΔA множество пар (a, a) ∈ A × A, где a ∈ A; то есть диагональ множества A × A ΔA = { (a, a) ∣ a ∈ A }
Вариант записи: idA.

Прочие символы

Обозначение Пример Смысл и пояснения Комментарии
HTML TeX
=def{displaystyle {stackrel {mathrm {def} }{=}}}  a ≝ b a равно b по определению[2] Вариант записи: a := b
= ={displaystyle =}  a = b a равно b Вариант: символ ≡ подчёркивает, что это равенство есть тождество.
≠{displaystyle neq }  a ≠ b a не равно b Вариант записи: a≢b{displaystyle anot equiv b}  указывает, что a не тождественно равно b.
=∧{displaystyle {stackrel {wedge }{=}}}  a ≙ b a соответствует b Пример: на карте масштаба 1:106 1 см ≙ 10 км.
≈{displaystyle approx }  a ≈ b a приблизительно равно b Символ ≃ означает «асимптотически равно».

∼∝{displaystyle {begin{matrix}sim \propto end{matrix}}}  a ∼ b
a ∝ b
a пропорционально b
< <{displaystyle <}  a < b a меньше, чем b
> >{displaystyle >}  a > b a больше, чем b
⩽{displaystyle leqslant }  a ⩽{displaystyle leqslant } b a меньше или равно b Вариант: ≦.
⩾{displaystyle geqslant }  a ⩾{displaystyle geqslant }  b a больше или равно b Вариант: ≧.
≪{displaystyle ll }  a ≪ b a намного меньше, чем b
≫{displaystyle gg }  a ≫ b a намного больше, чем b
∞{displaystyle infty }  бесконечность
()
[]
{}
<>{displaystyle <>} 
()[]{}⟨⟩{displaystyle {begin{matrix}()\{[]}\{}\langle rangle end{matrix}}}  (a+b)c[a+b]c{a+b}c⟨a+b⟩c{displaystyle {begin{matrix}{(a+b)c}\{[a+b]c}\{{a+b}c}\{langle a+brangle c}end{matrix}}}  ac+bc{displaystyle ac+bc} , скобки
ac+bc{displaystyle ac+bc} , квадратные скобки
ac+bc{displaystyle ac+bc} , фигурные скобки
ac+bc{displaystyle ac+bc} , угловые скобки
В алгебре приоритет разных скобок (),[],{},⟨⟩{displaystyle (),[],{},langle rangle }  не стандартизован. Некоторые разделы математики имеют особые правила для употребления (),[],{},⟨⟩{displaystyle (),[],{},langle rangle } .
‖{displaystyle |}  AB ∥ CD прямая AB параллельна прямой CD
⊥{displaystyle perp }  AB⊥CD{displaystyle mathrm {ABperp CD} }  прямая AB перпендикулярна прямой CD

Операции

Обозначение Пример Смысл и пояснения Комментарии
+ a + b a плюс b
a − b a минус b
± a ± b a плюс-минус b
a ∓ b a минус-плюс b −(a ± b) = −a ∓ b

Функции

Пример Смысл и пояснения Комментарии
f:D→C{displaystyle f:Drightarrow C}  функция f определена на D и принимает значения в C Используется дл
я явного указания областей определения и значения для функции.
f(S){displaystyle fleft(Sright)}  {f(x)∣x∈S}{displaystyle left{fleft(xright)mid xin Sright}}  Множество всех значений функции, соответствующих элементам подмножества S области определения.

Показательная и логарифмическая функции

Пример Смысл и пояснения Комментарии
e основание натуральных логарифмов e = 2,71828…
ex показательная функция с основанием e
loga⁡x{displaystyle log _{a}x}  логарифм с основанием a{displaystyle a} 
lb x двоичный логарифм (с основанием 2) lb x = log2⁡x{displaystyle log _{2}x} 
ln x натуральный логарифм (с основанием e) ln x =loge⁡x{displaystyle log _{e}x} 
lg x десятичный логарифм (с основанием 10) lg x = log1⁡0x{displaystyle log _{1}0x} 

Круговые и гиперболические функции

Пример Смысл и пояснения Комментарии
π{displaystyle pi }  отношение длины окружностb к её диаметру π{displaystyle pi }  = 3,14159…

Комплексные числа

Пример Смысл и пояснения Комментарии
i   j мнимая единица; i2=−1{displaystyle i^{2}=-1}  в электротехнике вместо i{displaystyle i}  используется символ j{displaystyle j} .
Re z ве
щественная часть
z
z = x + i y, где x = Re z и y = Im z
Im z мнимая часть z
∣z∣ абсолютная величина z; модуль z Иногда обозначается mod z
arg z аргумент z; фаза z r=eiφ{displaystyle r=e^{ivarphi }} , где r = ∣z∣, φ = arg z, При этом Re z = r cos φ, Im z = r sin φ
z* (комплексно-) сопряжённое к z число Вариант: чёрточка над z вместо звёздочки
sgn z sgn z sgn z = z / ∣z∣ = exp(i arg z) для z ≠ 0, sgn 0 = 0

Матрицы

Пример Смысл и пояснения Комментарии
A матрица A

Системы координат

Координаты Радиус-вектор точки Название системы координат Комментарии
x, y, z [xyz]=[xyz];{displaystyle [xyz]=[xyz];}  прямоугольная система координат (декартова) x1, x2, x3 для координат и e1, e2, e3 для векторов базиса. Эта символика легко обобщается на многомерный случай. ex, ey, ez образуют ортогональный (правый) базис. Базисные векторы в пространстве часто обозначаются i, j, k.
ρ, φ, z [x,y,z]=[ρcos⁡(ϕ),ρsin⁡(ϕ),z]{displaystyle [x,y,z]=[rho cos(phi ),rho sin(phi ),z]}  цилиндрическая система координат eρ(φ), eφ(φ), ez образуют ортогональный (правый) базис. Если z= 0 (двумерный случай), то ρ и φ — полярные координаты.
r, θ, φ [x,y,z]=r[sin⁡(θ)cos⁡(ϕ),sin⁡(θ)sin⁡(ϕ),cos⁡(θ)]{displaystyle [x,y,z]=r[sin(theta )cos(phi ),sin(theta )sin(phi ),cos(theta )]}  сферическая система координат er(θ,φ), eθ(θ,φ),eφ(φ) образуют ортогональный (правый) базис.

Векторы и тензоры

Пример Смысл и пояснения Комментарии
a
a→{displaystyle {vec {a}}} 
вектор a векторы в литературе могут выделяться жирным шрифтом и/или курсивом, чёрточкой или стрелкой над буквой и др. Любой вектор a можно умножить на скаляр k, получая вектор ka.

Специальные функции

Пример Смысл и пояснения Комментарии
Ji(x){displaystyle J_{i}(x)}  цилиндрические функции Бесселя (первого рода)

Стандарт ISO 80000-2

Новый, дополненный стандарт ISO 80000-2 взамен ISO 31-11 появился в 2009 году. В нём появились новые разделы (всего их стало 19):

  1. Стандартные числовые множества и интервалы (Standard number sets and intervals).
  2. Элементарная геометрия (Elementary geometry).
  3. Комбинаторика (Combinatorics).
  4. Преобразования (Transforms).

Название стандарта изменено на «Величины и единицы измерения» (Quantities and units — Part 2: Mathematics).

См. также

Примечания

  1. ISO 80000-2.
  2. 1 2 Thompson, Ambler. Guide for the Use of the International System of Units (SI) — NIST Special Publication 811, 2008 Edition — Second Printing / Ambler Thompson, Barry M Taylor. — Gaithersburg, MD, USA : Национальный институт стандартов и технологий, March 2008.

Ссылки