物理科学家和技术中使用的数学符号

物理科学和技术中使用的数学符号(GB 3102.111993)

符号

     

AB

[]线段AB

[平面]

AB

π

圆周率圆周长与直径的比

三角形

平行四边形

垂直

,‖

平行,╩用于表示平行且相等

相似

全等

     

a 等于 b a b,≡用于强调这一等式是数学上的恒等

a 不等于 b a b

按定义 a 等于 b a b 为定义也可用

a 相当于 ba Δ b例如在地图上1cm相当于10km长时可写成1cmΔ10km

a 约等于 b a b

a b成正比a b

a bab

a 小于 bab

a 大于 bab

a 小于或等于 b a b

a 大于或等于 b a b

a 远小于 bab

a 远大于 bab

无穷[]或无限[]

数字范围 a b

.

小数点例如13.59整数和小数之间用处于下方位置的小数点“.”分开

..

%

百分比

( )

圆括号

[ ]

方括号

{ }

花括号

〈 〉

角括号

±

正或负

负或正

max

最大

min

最小

     

a + b

a b

a - b

a b

aba·ba×b

a 乘以 b数的乘号用×(×)或居中的圆点(·)如出现小数点时数的乘号只能用叉

a/bab-1

a 除以 ba b

a1+a2++an,也可记为

ap

a p 次方或 a p 次幂

a 次方an次方根。在使用符号√为了避免混淆应采用括号把被开方的复杂表达式括起来

a 的绝对值a 的模也可用absa

sgna

a 的符号函数对于实数 a

对于复数asgnaa/aexp(iarga)a0

如果平均值的求法在文中不明了则应指出其形成的方法。若容易与a的复共轭混淆时就用

n

n 的阶乘n1

n0n!=1

二项式系数

ent aE(a)

小于或等于 a 的最大整数示性a

ent 2.42

ent(-2.4)-3

有时也有[a]

     

f

函数 f也可以表示为xf(x)

f(x)

f(xy,…)

函数 f x 或在(xy,…)的值也表示以x或以xy,…为自变量的函数f

f(b)-f(a)这种表示法主要用于定积分计算

g°f

f g 的合成函数或复合函数(g°f)(x)g(f(x))

xa

x 趋于 a,用xna表示序列{xn}的极限为a

x 趋于 a f(x)的极限lim xaf(x)b可以写成:f(x) bxa,右极限以及左极限可分别表示为lim xa+f(x)lim xa-f(x)

上极限

下极限

sup

上确界

inf

下确界

渐近等于

O(g(x))

f(x)O(g(x))的含义为f(x)/g(x)在行文所述的极限中是上方有界的

f/g g/f 都有界时 f g 是同阶的

o(g(x))

f(x)o(g(x))表示在行文所述的极限中f(x)/g(x)0

x

x (有限)增量

df/dx

f '

Df

单变量函数 f 的导()数或微商即

如自变量为时间 t,也可用 f 表示 df/dt

(df/dx)xa

f '(a)

Df(a)

函数 f 的导()数在 a 的值也可用

dnf/dxn

f(n)

Dnf

单变量函数 f n 阶导函数 n 23也可用f "f "'来代替f(n)

如自变量是时间 t,也可用来代替d2f/dt2

多变量xy,…的函数f对于x的偏微商或偏导数也可用…或fx

函数 f 先对 y m 次偏微商再对 x n 次偏微商

uυwxyz的函数行列式

df

函数 f 的全微分

δf

函数 f (无穷小)变差

函数 f 的不定积分

函数 f  a  b 的定积分,分别用于沿曲线C,沿曲面S,沿体积V以及沿闭曲线或闭曲面的积分

函数 f(xy)在集合A上的二重积分

指数函数和对数函数符号

ax

x 的指数函数(a为底)

e

自然对数的底

exexpx

x 的指数函数( e 为底)同一场合时只用一种符号

logax

a 为底的x的对数当底数不必指出时常用logx表示

lnx

x 的自然对数lnxlogex

不能用logx代替lnxlogex

lgx

x 的常用对数lgxlog10x

不能用logx代替lgxlog10x

lbx

x 的以2为底的对数lbxlog2x

不能用logx代替lbxlog2x

三角函数和双曲函数符号

sinx

x 的正弦

cosx

x 的余弦

tanx

x 的正切亦可用 tgx

cotx

x 的余切cotx1/tanx

secx

x 的正割secx1/cosx

cscx

x 的余割亦可用cosecx

sinmx

sinx m 次方其他三角函数和双曲线函数的 m 次方的表示法类似

arcsinx

x 的反正弦yarcsinxxsiny

-π /2y

反正弦函数是正弦函数在上述限制下的反函数

arccosx

x 的反余弦yarccosxxcosy

0yπ

反余弦函数是余弦函数在上述限制下的反函数

arctanx

x 的反正切亦可用arctgx

yarctanxxtany

-π/2yπ/2

反正切函数是正切函数在上述限制下的反函数

arccotx

x 的反余切yarccotxxcoty

0yπ

反余切函数是余切函数在上述限制下的反函数

arcsecx

x 的反正割yarcsecxxsecy

0yπyπ/2

反正割函数是正割函数在上述限制下的反函数

arccscx

x 的反余割也可用arccosecx

yarccscxxcscy-π/2yπ/2y0

反余割函数是余割函数在上述限制下的反函数。上述arcsinxarccscx各项不采用sin-1xcos-1x等符号因可能被误解为(sinx)-1(cosx)-1

sinhx

x 的双曲正弦亦可用shx

coshx

x 的双曲余弦亦可用chx

tanhx

x 的双曲正切亦可用thx

cothx

x 的双曲余切亦可用cthxcothx1/tanhx

sechx

x 的双曲正割sechx1/coshx

cschx

x 的双曲余割亦可用cosechxcschx1/sinhx

arsinhx

x的反双曲正弦亦可用arshx

yarsinhxx sinhy

反双曲正弦函数是双曲正弦函数的反函数

arcoshx

x 的反双曲余弦亦可用archx

yarcoshxxcoshyy0

反双曲余弦函数是双曲余弦函数在上述限制下的反函数

artanhx

x 的反双曲正切也可用arthx

yartanhxxtanhy

arcothx

x 的反双曲余切yarcothxxcothyy0

arsechx

x 的反双曲正割yarsechxxsechyy0

arcschx

x 的反双曲余割亦可用arcosechxyarcschxxcschyy0

上述各项不采用sinh-1xcosh-1x等符号因为可能被误解为(sinhx)-1(coshx)-1

     

ij

虚数单位i2-1在电工中通常用j

Re z

z 的实部

Im z

z 的虚部zx + iy其中xRe zyIm z

z

z 的绝对值z 的模也可用mod z

arg z

z 的辐角z 的相zre其中r=︱z︱,φarg zRe zrcosφIm zr sinφ

z*

z []共轭有时用代替z*

sgn z

z 的单位模函数z 0sgn zz/exp(iarg z)z0sgn z0

     

m×n型的矩阵A,也可用A(aij)aij是矩阵A的元素;m为行数,n为列数。当mn时,A称为[]方阵。矩阵元可用大写字母表示。也可用圆括号代替方括号

AB

EI

单位矩阵方阵的元素Eikδikik均为整数

A-1

方阵A的逆AA-1A-1AE

A的转置矩阵(AT)ikAki()ikAki亦使用A'

A*

A的复共轭矩阵(A*)ik(Aik)*A*ik在数学中亦常用

AHA+

A的厄米特共轭矩阵(AH)ik(Aik)*A*ki在数学中亦常用A*

方阵A的行列式

tr A

矩阵A的范数矩阵的范数有各种定义例如范数(tr(AAH))1/2

       

 

径矢量及其微分

坐标系名称

  

xyz

rxex+yey+zez

drdxex+dyey+dzez

笛卡儿坐标

cartesian

coordinates

exeyex组成一标准正交右手系见图1

ρφz

rρeρ(φ)+zez

drdρeρ(φ)+ ρdφeφ(φ)+dzez

圆柱坐标

cylindrical

coordinates

eρeφez组成一标准正交右手系见图3和图4

z0ρφ成为极坐标

γθφ

frer(θφ)drdrer(θφ)+

rdθeθ(θφ)+rsinθdφeφ(φ)

球坐标

spherical

coordinates

eγeθeφ组成一标准正交右手系见图3和图5

说明如果为了某些目的例外地使用左手坐标系(见图2)必须明确地说出以免引起符号错误。

a

矢量或向量a这里笛卡儿坐标用xyzx1x2x3表示在后一种情况指标ijkl13取值并采用下面的求和约定如果在一项中某个指标出现两次则表示该指标对123求和。印刷用黑体a书写用

a

矢量a的模或长度也可用

ea

a方向的单位矢量eaa/

aaea

exeyez

ijkei

在笛卡儿坐标轴方向的单位矢量

axayazai

矢量a的笛卡儿分量aaxex+ayey+azez(axayaz)axex等分矢量

rxex+yey+2ez

a·b

a b的标量积或数量积

a·baxbx+ayby+azbz

a·aa2a2

在特殊场合,也可用(ab)

a×b

ab的矢量积或向量积在右手笛卡儿坐标系中分量(a×b)xaybz-azby一般(a×b)i

那勃勒算子或算符也称矢量微分算子

  φ

grad φ

φ的梯度也可用grad φ

 

▽·a

div a

a的散度

▽·a

▽×a

rota

curla

a旋度气象学上称为涡度也可用rot acurl a(▽×a)x一般(×a)i

2

Δ

拉普拉斯算子

Δ

达朗贝尔算子

□=

式中c为电磁波在真空中的传播速度c299792458m/s

T

二阶张量T也用

TxxTxy,…,Tzz

Tij

张量T的笛卡儿分量

TTxxexex+Txyexey+…,Txxexex等为分张量

abab

两矢量ab的并矢积或张量积即具有分量(ab)ijaibj的二阶张量

TS

两个二阶张量TS的张量积即具有分量(TS)ijklTijSkl的四阶张量

T·S

两个二阶张量TS的内积即具有分量(T·S)ik的二阶张量

T·a

二阶张量T与矢量a的内积即具有分量(T·a)i的矢量

TS

两个二阶张量TS的标量积即标量TS

矢量和张量往往用其分量的通用符号表示例如矢量用ai二阶张量用Tij并矢积用aibj等等但这里指的都是张量的协变分量张量还具有其他形式的分量如逆变分量、混合分量等。