Mathematische Zeichen

Mathematische Zeichen

Die Notation in der mathematischen Symbolschrift erfolgt in der Mathematik (z. B. in Formeln oder Gleichungen) unter der Verwendung von Symbolen. Beispielsweise wird die Addition von zwei Zahlen durch das Zeichen '+' dargestellt. Mehr über die Geschichte der mathematischen Symbolsprache ist im Artikel Mathematische Notation zu finden.

Anmerkungen zum Artikel:

Die folgenden Tabellen stellen eine Orientierungshilfe dar, weiterführende Informationen zu den einzelnen Symbolen findet man in dem jeweils verlinkten Artikel. Die verschiedenen Bezeichnungen sind nach Teilgebieten der Mathematik unterteilt.
Außer den Links zu den Fußnoten [1], [2], [3], … sind noch folgende Navigationshilfen verwendet worden:
  • [➚] – Link zur Erklärung einer Bezeichnung

Inhaltsverzeichnis

Algebra

Lineare Algebra

Matrizen

Symbol Interpretation Relevante Artikel
(a_{ij})_{{i=1,...,m} \atop {j=1,...,n}} m\times n-Matrix Matrix (Mathematik)
\begin{pmatrix}
    a_{11} & a_{12} & \cdots & a_{1n} \\
    \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\
    a_{m1} & a_{m2} & \cdots & a_{mn} \\
  \end{pmatrix}
1n n\times n-Einheitsmatrix Einheitsmatrix
En
In
diag(d1,d2,...,dn) Diagonalmatrix Diagonalmatrix

Matrizenoperationen und -funktionen
Symbol Interpretation Relevante Artikel
{\color{white}.}^{\operatorname{t}}\!A zu A transponierte Matrix Matrix (Mathematik)
AT
\overline{A} zu A konjugierte Matrix Matrix (Mathematik)
A^\dagger zu A adjungierte Matrix Adjungierte Matrix
det(A) Determinante der Matrix A Determinante (Mathematik)
| A |
adj(A) Adjunkte zu A, zu A komplementäre Matrix Adjunkte
\overline{|A|} Obere Grenze der quadratischen Matrix A nach Wielandt Grenze einer quadratischen Matrix
\underline{|A|} Untere Grenze der quadratischen Matrix A
A \otimes B Kronecker-Produkt der Matrizen A und B Kronecker-Produkt
Sp(A) Spur der Matrix A Spur (Mathematik)
tr(A)
χA(λ) charakteristisches Polynom der Matrix A Charakteristisches Polynom
rang(A) Rang der Matrix A Rang (Mathematik)
rg(A)
rk(A)

Normen von Matrizen
Symbol Interpretation Relevante Artikel
S_{h,h_1}(M) Schrankennorm der Matrix M bezüglich der Vektornormen h und h1
| M | p Höldersche Matrizennorm der Matrix M

Moduln und Vektorräume
Symbol Interpretation Relevante Artikel
V^{\ast} zu dem Vektorraum V duale Vektorraum Dualraum
W^\perp der zu dem Untervektorraum W totalsenkrechte Untervektorraum
{R_d}^{(S)} der R-Rechtsmodul der formalen Summen (Linearkombinationen) der nichtleere Menge S über dem Ring R Linearkombination
\sum_{i\in I}M_i [1] Summe (äußere direkte Summe) der Moduln (Mi)i Direkte Summe
\underset{i\in I}{\oplus}M_i [1] direkte Summe (innere direkte Summe) der Moduln (Mi)i
rg M [1] Rang des Moduls M
lA(M) [1] Länge des A-Moduls M
Msat [1] Saturierung des Moduls M

Körper- und Ringtheorie

Symbol Interpretation Relevante Artikel
\varepsilon Einheit in einem Ring Einheit
\operatorname{char}(K) die Charakteristik des Körpers K Charakteristik
\operatorname{char}\ K[1]
\mathbb{F}_q Galoiskörper von q Elementen Endlicher Körper
\operatorname{GF}(q) oder \operatorname{GF}_q
L/K\, Körpererweiterung (L ist der Oberkörper) Körpererweiterung
L|K\,
L:K\,
[L:K]\, der Grad der Erweiterung L:K Erweiterungsgrad
[L:K]_{\operatorname{s}}\,[1] Separabilitätsgrad der Erweiterung L:K Separabilität
[L:K]_{\operatorname{i}}\, Inseparabilitätsgrad der Erweiterung L:K
\overline{K}\,[1] der algebraische Abschluss des Körpers K Algebraischer Abschluss
\mathbb{K}(x_1,...,x_n)[2] Körper der rationalen Funktionen mit n Variablen Rationale Funktion
R\{x_1,...,x_n\}\, Potenzreihenring über den Ring R[3] Formale Potenzreihe
R[[x_1,...,x_n]]\,
K(\xi_1,...,\xi_n)\, Der kleinste Oberkörper von K, der alle ξ1 bis ξn enthält Einfache Erweiterung
K\langle\xi_1,...,\xi_n\rangle\, \overline{K(\xi_1,...,\xi_n)}[4] Algebraische Erweiterung
der Quotientenkörper von K\{\xi_1,...,\xi_n\}\,[3]
K[X_1,...,X_n]\, Der kleinste Ring, der den Ring von K als Unterring und alle X1 bis Xn enthält. Polynomring, Polynom (Verallgemeinerung)

Elementare Mathematik

Elementare Funktionen

Symbol Interpretation Relevante Artikel
|x|\, Betrag von x Betragsfunktion
\operatorname{sign}(x)\, nimmt den Wert:
  • − 1 an, falls x < 0
  • 0, falls x = 0 und
  • 1, falls x > 0
Signum
\operatorname{sgn}(x)\,
\Theta(x)\, nimmt den Wert 1 an, falls x > 0, sonst: 0 Heaviside-Funktion
\Theta_c(x)\, nimmt den Wert c, falls x = 0, sonst: Θ(x)
δi,j Kronecker-Delta Kronecker-Delta
  \mathbf{1}(x) Charakteristische Funktion (auch Indikatorfunktion genannt) Charakteristische Funktion
χ(x)

Intervalle

Symbol Interpretation Relevante Artikel
[a,b] abgeschlossenes (kompaktes) Intervall Intervall
\langle a,b \rangle
]a,b[ offenes Intervall
(a,b)
[a,b[ rechts halboffenes Intervall
[a,b)
\langle a,b)
]a,b] links halboffenes Intervall
(a,b]
(a,b\rangle

Trigonometrische Funktionen

Symbol Interpretation Relevante Artikel
\sin\,z Sinus Sinus und Kosinus
\cos\,z Kosinus
\sec\,z Sekans Sekans und Kosekans
\csc\,z Kosekans
\tan\,z Tangens Tangens und Kotangens
\operatorname{tg}\,z
\cot\,z Kotangens
\operatorname{cotg}\,z

Zyklometrische Funktionen

Symbol Interpretation Relevante Artikel
\arcsin\,z Arkussinus Arkussinus und Arkuskosinus
\arccos\,z Arkuskosinus
\arcsec\,z Arkussekans Arkussekans und Arkuskosekans
\operatorname{arccsc}\,z Arkuskosekans
\arctan\,z Arkustangens Arkustangens und Arkuskotangens
\operatorname{arctg}\,z
\arccot \,z Arkuskotangens
\operatorname{arcctan}\,z

Komplexe Zahlen

Symbol Interpretation Relevante Artikel
\operatorname{Re}(z) Realteil einer Komplexen Zahl z Komplexe Zahlen – Definition
\operatorname{Re}[z]
\Re z
\mathfrak{Re}\, z
\mathbf{Re}\, z
\operatorname{Im}(z) Imaginärteil einer Komplexen Zahl z
\operatorname{Im}[z]
\Im z
\mathfrak{Im}\, z
\mathbf{Im}\, z
i Imaginäre Einheit i mit i2 = − 1 Komplexe Zahlen
j Imaginäre Einheit j mit j2 = − 1
\bar z Die konjugiert komplexe Zahl zu z Konjugation (Mathematik)
z *

Geometrie

Elementargeometrie

Symbol Interpretation Relevante Artikel
\angle ABC Winkel mit Schenkeln BA und BC Winkel
\angle A Winkel mit Scheitelpunkt A
\triangle ABC Dreieck mit Eckpunkten A, B und C Dreieck
a\parallel b die Geraden a und b sind parallel zueinander Parallel (Geometrie)
a\perp b die Geraden a und b sind orthogonal zueinander Orthogonalität

Differentialgeometrie

Vektorrechnung

Symbol Interpretation Relevante Artikel
a \times b Kreuzprodukt (Vektorprodukt, äußeres Produkt, vektorielles Produkt) der Vektoren a und b Kreuzprodukt
[a,b]
a \and b
 a\cdot b Inneres Produkt (Skalarprodukt, Punktprodukt) der Vektoren a und b Skalarprodukt
(a,b)
ab
\vec{\nabla} Nablavektor Nabla-Operator
\operatorname{grad}\,\varphi Gradient vom differenzierbaren Skalarfeldes \varphi Gradient (Mathematik)
\operatorname{rot}\,\mathbf F vektorielle Rotation vom dreidimensionalen differenzierbaren Vektorfeld \mathbf{F} Rotation (Mathematik)
\operatorname{div}\vec{F} Divergenz des Vektorfeldes \vec{F} Divergenz (Mathematik)
Δ elliptischer Differentialoperator Laplace-Operator
\Box hyperbolischer Differentialoperator D’Alembert-Operator

Mengenlehre

Mengentheoretische Funktionen

Symbol Interpretation Relevante Artikel
\mathcal{P}(A)\, Potenzmenge (die Menge aller Untermengen) einer Menge A Potenzmenge
\mathfrak{P}(A)\,
2^A\,
\mathrm{Pot}(A)\,
\Pi(A)\,
|A|\, Mächtigkeit (Kardinalität) einer Menge A Mächtigkeit (Mathematik)
\overline{\overline{A}}\,
\operatorname{card}(A)\,
\operatorname{Card}(A)\,
\# A\,

Kardinalzahlen

Symbol Interpretation Relevante Artikel
\aleph_0 die Mächtigkeit von \mathbb{N} [5] Kardinalzahl
\boldsymbol{a}
\aleph[6] die Mächtigkeit von \mathbb{R}
\boldsymbol{c}[7]
\aleph_1 die kleinste Kardinalzahl größer als \aleph_0
\aleph_n die kleinste Kardinalzahl größer als \aleph_{n-1}
\aleph_\omega die kleinste Kardinalzahl größer als alle \aleph_n

Mengenoperationen

Symbol Interpretation Relevante Artikel
\cup\, Vereinigung von zwei Mengen, z. B.: A\cup B\, bzw. \mathfrak{S}(A, B)\,

oder von Elementen einer Mengenfamilie, z. B.: \bigcup\nolimits_{\lambda\in L}A_\lambda\, bzw. \underset{\lambda\in L}{\mathfrak{S}}A_\lambda\,;

manchmal wird auch die Bezeichnung A + B verwendet, allerdings wird dann auch vorausgesetzt, dass A und B disjunkt sind[6]

Vereinigungsmenge
\mathfrak{S}\,[6]
\cap\, Durchschnitt von Mengen z. B.: A\cap B\,[8] bzw. \mathfrak{D}(A, B)\, oder: \bigcap\nolimits_{\lambda\in L}A_\lambda\, bzw. \underset{\lambda\in L}{\mathfrak{D}}A_\lambda\, Schnittmenge
\mathfrak{D}\,[6]
\backslash \, Differenz z. B.: A\backslash B.

Manchmal wird auch die Bezeichnung AB verwendet, allerdings wird dann oft vorausgesetzt, dass B\subseteq A

Differenz und Komplement
\triangle \, symmetrische Differenz z. B.: A\triangle B
\times \, kartesisches Produkt z. B.: A\times B für das kartesische Produkt von zwei Mengen und

{}^\times\!\!\prod_{\lambda \in \Lambda}A_\lambda oder \underset{\lambda\in L}{\times}A_{\lambda} für das kartesische Produkt einer Mengenfamilie

Kartesisches Produkt
\dot{\cup} \, disjunkte Vereinigung Disjunkte Vereinigung
\coprod \coprod_{\lambda\in L}A_\lambda=\{(\lambda,a)\mid \lambda\in L,a\in A_\lambda\}

Mengenrelationen

Symbol Interpretation Relevante Artikel
A \subset B A ist echte Teilmenge von B Teilmenge
A \varsubsetneq B
A \subseteq B A ist Teilmenge von B
A \not\subset B A ist keine Teilmenge von B
A \in B A ist Element von B Menge (Mathematik)
A \notin B A ist kein Element von B
A\ {\underset{\leq}{\textrm{cf}}}\ B die gerichtete oder halbgeordnete Menge (Klasse) (A,\!^\leq) ist mit ihrer Teilmenge (Teilklasse) B konfinal
A\ {\underset{\leq}{\textrm{ci}}}\ B die gerichtete oder halbgeordnete Menge (Klasse) (A,\!^\leq) ist mit ihrer Teilmenge (Teilklasse) B koinitial

Ordinalzahlen und Ordnungstypen

Symbol Interpretation Relevante Artikel
\omega\, der Ordnungstyp (die Ordinalzahl) von \mathbb{N},[5] Ordinalzahl
\Omega_{\alpha}\, die kleinste Ordinalzahl, die den Ordnungstyp einer Menge mit Mächtigkeit \aleph_\alpha darstellt[5]
\Omega\, die kleinste Ordinalzahl, die den Ordnungstyp einer Menge mit Mächtigkeit \aleph_1 darstellt[5]
\pi\, der Ordnungstyp von \mathbb{Z},[5]
\eta\, der Ordnungstyp von \mathbb{Q},[5]
\lambda\, der Ordnungstyp von \mathbb{R},[5]
\varepsilon\, die kleinste Ordinalzahl größer als alle \omega^{\omega^{.^{.^{.^{\omega}}}}}[5]

Spezielle Funktionen

Fehlerfunktionen

Symbol Interpretation Relevante Artikel
erf(z) Fehlerfunktion von z Fehlerfunktion
erfc(z) komplementäre Fehlerfunktion von z
erfi(z) imaginäre Fehlerfunktion von z

Zahlentheorie

Zahlenmengen

Symbol Interpretation Relevante Artikel
\mathbb{N} die Menge der natürlichen Zahlen Natürliche Zahl
\mathbb{N}_0 die Menge der natürlichen Zahlen einschließlich der Null
\mathbb{N}^+ die Menge der natürlichen Zahlen ohne die Null
\mathbb{N}^*
\mathbb{N}_{&amp;amp;gt;0}
\mathbb{N}_{1}
\mathbb{Z} die Menge der ganzen Zahlen Ganze Zahl
\mathbb{Z_{+}} die Menge der positiven ganzen Zahlen
\mathbb{Z}^{+}_{0} die Menge der positiven ganzen Zahlen und der Null
\mathbb{Q} die Menge der rationalen Zahlen Rationale Zahl
[7]
\mathbb{Q_+} die Menge der positiven rationalen Zahlen

(manchmal wird mit \mathbb{Q_+} die Menge der nicht negativen und mit \mathbb{Q_+^\times} die Menge der positiven rationalen Zahlen bezeichnet[9])

\mathbb{Q_+^\times}
\mathbb{Q}_{&amp;amp;gt;0}[1]
\mathbb{Q}^{+}_{0} die Menge der positiven rationalen Zahlen und der Null
\mathbb{R} die Menge der reellen Zahlen Reelle Zahl
[7]
\mathbb{R_+} die Menge der positiven reellen Zahlen

(oder \mathbb{R_+} die Menge der nicht negativen und \mathbb{R_+^\times} die Menge der positiven reellen Zahlen[9])

\mathbb{R_+^\times}
\mathbb{R}_{&amp;amp;gt;0}[1]
\mathbb{R}^{+}_{0} die Menge der positiven reellen Zahlen und der Null
\overline{\R} die Menge der erweiterten reellen Zahlen Reelle Zahl
\mathbb{C} die Menge der komplexen Zahlen Komplexe Zahl
\mathbb{H} die Menge der Quaternionen Hyperkomplexe Zahl
\mathbb{O} die Menge der Oktonionen
\mathbb{S} die Menge der Sedenionen

Teilbarkeit

Symbol Interpretation Relevante Artikel
a|b\, a teilt b Teilbarkeit
a\nmid b\, a teilt b nicht
a\parallel b\, a ist eigentlicher (nichttrivialer) Teiler von b (a ist also ungleich 1, − 1, b oder b)[3]
a\nparallel b\, a ist kein eigentlicher Teiler von b
p^m\parallel b\, p^m|b\, und p^{m+1}\nmid b[10]
a\perp b\, a und b sind teilerfremd Teilerfremdheit
a\not\perp b\, a und b sind nicht teilerfremd

Elementare arithmetische Funktionen

Symbol Interpretation Relevante Artikel
(a,b)\, größter gemeinsamer Teiler von a und b Größter gemeinsamer Teiler und kleinstes gemeinsames Vielfaches
a\sqcap b[11]
a \wedge b
\operatorname{ggT}(a,b)
\operatorname{GGT}(a,b)
[a,b]\,\! kleinstes gemeinsames Vielfaches von a und b
a\sqcup b[11]
a\vee b
\operatorname{kgV}(a,b)
\operatorname{KGV}(a,b)
\lfloor x \rfloor Ganzzahl-Funktion Gaußklammer
[ x ]\,
n!\, Fakultät von n Fakultät
!n\, Subfakultät von n Subfakultät
n\,¡[12]
x^{\underline{m}}\,[12] Fallende Faktorielle Fallende Faktorielle, Pochhammer-Symbol
(x)_m\,
x^{\overline{m}}\,[12] Steigende Faktorielle Fallende Faktorielle, Pochhammer-Symbol
(x)^m\,
[a=b]\, nimmt den Wert 1, wenn a = b, sonst 0[12]
[a\bot b]\, nimmt den Wert 1, wenn a und b teilerfremd sind, sonst 0[12]

Multiplikative zahlentheoretische Funktionen

Symbol Interpretation Relevante Artikel
\varphi(n)\, Anzahl der primen Restklassen Modulo n Eulersche φ-Funktion
\varphi_\alpha(n)\, Jordansche Funktion[13],[14] Jordansche Funktion
J_\alpha(n)\,
\lambda(n)\, Liouvillesche Funktion[15]
\psi(n)\, Dedekindsche ψ-Funktion Dedekindsche Psi-Funktion
\mu(n)\, Möbiusfunktion Möbiusfunktion
\tau(n)\, Ramanujansche tau-Funktion S. A. Ramanujan - Ramanujansche Tau-Funktion
Anzahl der Teiler von n Teileranzahlfunktion
d(n)\, Anzahl der Teiler von n Teileranzahlfunktion
\sigma(n)\, Summe der Teiler von n Teilersumme
\varepsilon(n)\, 1 für n = 1 und 0 sonst (Einheitselement in der Gruppe der multiplikativen zahlentheoretischen Funktionen) Faltung
\iota(n)\, das inverse Element von μ(n) (1 für alle n)[16] Dirichletreihe der Möbiusfunktion, Faltung
I^0(n)\,
I_0(n)\,
\nu(n)\, Identität (n für alle n)
I(n)\,

Weitere Funktionen aus der analytischen Zahlentheorie

Symbol Interpretation Relevante Artikel
\Lambda(n)\, Mangoldt-Funktion Dirichletreihe der Λ-Funktion
\lambda(n)\, Carmichael-Funktion Carmichael-Funktion
\Omega(n)\, die Anzahl der (nicht unbedingt unterschiedlichen) Primfaktoren von n Primfaktorzerlegung
\omega(n)\, die Anzahl der unterschiedlichen Primfaktoren von n
\pi(x)\, die Anzahl der Primzahlen kleiner gleich x Verteilung der Primzahlen, Primzahlsatz
\pi_{f(X)}(x)\, die Anzahl der natürlichen Zahlen n kleiner gleich x, für die | f(n) | eine Primzahl ist
T_{f}\underline{1}\, T_{f}\underline{1}(x)=\sum\nolimits_{n\leq x,\ n\in\mathbb{N}} f(n)\,[16] Atle Selberg, Primzahlsatz
\psi(x)\, T_{\Lambda}\underline{1}\,[10],[16],[17],[18]
\Phi(x)\, T_{\varphi}\underline{1}\, ,[17]
D(x)\, T_{d}\underline{1}\, ,[19],[17]
\theta(x)\, \sum\nolimits_{p\leq x,\ p\in P}\ln p\,

wobei P die Menge der Primzahlen ist (Tschebyscheffsche Funktion)[14],[17]

\vartheta(x)\,
L(s,\chi)\, Dirichletsche L-Reihe Dirichletsche L-Reihe

Siehe auch

Einzelnachweise und Anmerkungen

  1. a b c d e f g h i j S. Bosch: Algebra. Springer, 2004, ISBN 3-540-40388-4.
  2. W. Koepf: Computeralgebra – Eine algorithmisch orientierte Einführung. Springer, 2006, ISBN 978-3-540-29894-6.
  3. a b c J. Naas, H. L. Schmid: Mathematisches Wörterbuch. B. G. Teubner, Stuttgart 1979, ISBN 3-519-02400-4
  4. C. Chevalley: Introduction to the theory of algebraic functions of one variable. American Mathematical Society, New York 1951.
  5. a b c d e f g h I. P. Natanson: Theorie der Funktionen einer reellen Veränderlichen. Verlag Harri Deutsch, Frankfurt am Main 1977, ISBN 3-87144-217-8. (auch in digitaler Form auf russisch bei INSTITUTE OF COMPUTATIONAL MODELLING SB RAS, Krasnojarsk)
  6. a b c d F. Hausdorff: Grundzüge der Mengenlehre. Chelsea Publishing Company, New York 1949 (1914).
  7. a b c K. Kuratowski: Introduction to Set Theory and Topology. Polish Scientific Publishers, Warszawa 1961.
  8. Etwas ältere Bezeichnung ist AB.
  9. a b A. Leutbecher: Zahlentheorie. Springer, 1996, ISBN 3-540-58791-8.
  10. a b P. Ribenboim: The New Book of Prime Number Records. Springer, 1996, ISBN 0-387-94457-5.
  11. a b H. Siemon: Einführung in die Zahlentheorie. Verlag Dr. Kovac, Hamburg 2002, ISSN 1435-6511.
  12. a b c d e R. Graham, D. Knuth, O. Patashnik: Concrete Mathematics: A Foundation for Computer Science. Addison-Wesley, 1994, ISBN 0-201-55802-5.
  13. J. Schulte: Über die Jordansche Verallgemeinerung der Eulerschen Funktion. uni-siegen.de (pdf)
  14. a b J. Sándor, D. Mitrinovic, B. Crstici: Handbook of Number Theory I. Springer, 2005, ISBN 1402042159.
  15. Liouville function, en.wikipedia.org
  16. a b c H. Scheid: Zahlentheorie. BI-Wiss.-Verl., 1991, ISBN 3-411-14841-1.
  17. a b c d K. Chandrasekaran: Introduction to analytic number theory. Springer, 1968.
  18. Auch als Tschebyscheffsche Funktion bekannt.
  19. Divisor summatory function, en.wikipedia.org

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