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] (последняя редакция[2]: ISO 80000-2:2019, 2nd edition).

Математические символы

Ниже приведены (не полностью) основные разделы стандарта[3].

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
ℕ 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}
ℤ множество целых чисел ℤ = {..., −3, −2, −1, 0, 1, 2, 3, ...}
Целые ненулевые обозначаются

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

ℚ множество рациональных чисел ℚ* = ℚ ∖ {0}
ℝ множество вещественных чисел ℝ* = ℝ ∖ {0}
ℂ 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 }
⋃ объединение семейства множеств , множество элементов, принадлежащих хотя бы одному из A1, ..., An. Варианты: и , , 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 }
⋂ пересечение семейства множеств , множество элементов, принадлежащих каждому A1, ..., An. Варианты: и , , 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
Юникод TeX
≝ a ≝ b a равно b по определению[3] Вариант записи: a := b
= a = b a равно b Вариант: символ ≡ подчёркивает, что это равенство есть тождество.
≠ a ≠ b a не равно b Вариант записи: указывает, что a не тождественно равно b.
≙ a ≙ b a соответствует b Пример: на карте масштаба 1:106 1 см ≙ 10 км.
≈ a ≈ b a приблизительно равно b Символ ≃ означает "асимптотически равно".
∼
∝
a ∼ b
a ∝ b
a пропорционально b
< a < b a меньше, чем b
> a > b a больше, чем b
⩽ a ⩽ b a меньше или равно b Вариант: ≤, ≦.
⩾ a ⩾ b a больше или равно b Вариант: ≥, ≧.
≪ a ≪ b a намного меньше, чем b
≫ a ≫ b a намного больше, чем b
∞ бесконечность
()
[]
{}
⟨⟩
, скобки
, квадратные скобки
, фигурные скобки
, угловые скобки
В алгебре приоритет разных скобок не стандартизован. Некоторые разделы математики имеют особые правила для употребления .
∥ AB ∥ CD прямая AB параллельна прямой CD
⊥ прямая AB перпендикулярна прямой CD
a — делитель b или, что то же, b кратно a

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
функция f определена на D и принимает значения в C Используется для явного указания областей определения и значения для функции.
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
логарифм с основанием
lb x двоичный логарифм (с основанием 2) lb x =
ln x натуральный логарифм (с основанием e) ln x =
lg x десятичный логарифм (с основанием 10) lg x =
... ... ...
⋮

Круговые и гиперболические функции

Пример Смысл и пояснения Комментарии
отношение длины окружности к её диаметру = 3,14159...
... ... ...
⋮

Комплексные числа

Пример Смысл и пояснения Комментарии
i   j мнимая единица; в электротехнике вместо используется символ .
Re z вещественная 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. Для , ∣z∣ = r.
Arg z аргумент z; фаза z Для , Arg z = 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 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 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 сферическая система координат er(θ,φ), eθ(θ,φ),eφ(φ) образуют ортогональный (правый) базис.

Векторы и тензоры

Пример Смысл и пояснения Комментарии
a
вектор a векторы в литературе могут выделяться жирным шрифтом и/или курсивом, а также стрелкой над буквой[4]. Любой вектор a можно умножить на скаляр k, получая вектор ka.
... ... ...
⋮

Специальные функции

Пример Смысл и пояснения Комментарии
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 добавились новые разделы (всего их стало 19):

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

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

См. также

Примечания

  1. ↑ ISO 80000-2.
  2. ↑ ISO 80000-2:2019 Архивная копия от 13 апреля 2021 на Wayback Machine.
  3. ↑ 1 2 Thompson, Ambler; Taylor, Barry M. Guide for the Use of the International System of Units (SI) — NIST Special Publication 811, 2008 Edition — Second Printing (англ.). — Gaithersburg, MD, USA: Национальный институт стандартов и технологий, 2008. — [Архивировано 3 июня 2016 года.]
  4. ↑ Другие встречающиеся варианты записи (например, чёрточка над буквой или готический шрифт) в стандарте не упоминаются.

Ссылки