Skip to content

集合与逻辑 ​

集合论和数理逻辑是现代数学的基础语言。不同领域(分析、代数、计算机科学)对符号的使用习惯有所不同。

集合运算 ​

符号快捷键LaTeX
∪\cup% Tab\cup
∩\cap& Tab\cap
∅\varnothing@ /\varnothing

并集与交集:

A∪B={x∣x∈A 或 x∈B}A \cup B = \{x \mid x \in A \text{ 或 } x \in B\}

A∩B={x∣x∈A 且 x∈B}A \cap B = \{x \mid x \in A \text{ 且 } x \in B\}

德摩根定律:

A∪B‾=A‾∩B‾\overline{A \cup B} = \overline{A} \cap \overline{B}

A∩B‾=A‾∪B‾\overline{A \cap B} = \overline{A} \cup \overline{B}

包含关系 ​

符号快捷键LaTeX
⊂\subset< Tab\subset
⊆\subseteq< Tab =\subseteq
⊃\supset> Tab\supset
⊇\supseteq> Tab =\supseteq

真子集与包含:

N⊂Z⊂Q⊂R⊂C\mathbb{N} \subset \mathbb{Z} \subset \mathbb{Q} \subset \mathbb{R} \subset \mathbb{C}

子空间包含:

W⊆V(W 是 V 的子空间)W \subseteq V \quad \text{(} W \text{ 是 } V \text{ 的子空间)}

注意区分 ⊂\subset(真子集,表示严格包含)和 ⊆\subseteq(子集,可能相等)。某些教材中 ⊂\subset 也用于表示一般子集,需根据上下文判断。

属于关系 ​

符号快捷键LaTeX
∈\in< Tab\in
∋\ni> Tab\ni
∉\notin< Tab /\notin

元素属于集合:

x∈R,i∉R,2∈R∖Qx \in \mathbb{R}, \quad i \notin \mathbb{R}, \quad \sqrt{2} \in \mathbb{R} \setminus \mathbb{Q}

存在量词与属于结合:

∃x∈R 使得 x2=2\exists x \in \mathbb{R} \text{ 使得 } x^2 = 2

数集 ​

符号快捷键说明
N\mathbb{N}N N自然数集
Z\mathbb{Z}Z Z整数集
Q\mathbb{Q}Q Q有理数集
R\mathbb{R}R R实数集
C\mathbb{C}C C复数集

定义域和值域:

f:R→R,g:C→Cf: \mathbb{R} \to \mathbb{R}, \quad g: \mathbb{C} \to \mathbb{C}

数集包含链:

N⊆Z⊆Q⊆R⊆C\mathbb{N} \subseteq \mathbb{Z} \subseteq \mathbb{Q} \subseteq \mathbb{R} \subseteq \mathbb{C}

量词 ​

符号快捷键LaTeX
∀\forallA Tab\forall
∃\existsE Tab\exists
¬\neg! Tab\neg

全称量词:

∀x∈R,x2≥0\forall x \in \mathbb{R}, \quad x^2 \geq 0

存在量词:

∃x∈R 使得 x2=2\exists x \in \mathbb{R} \text{ 使得 } x^2 = 2

否定:

¬(∀x∈A,P(x))⇔∃x∈A,¬P(x)\neg (\forall x \in A, P(x)) \Leftrightarrow \exists x \in A, \neg P(x)

量词后通常跟逗号或空格,多个量词连用时应明确括号。

逻辑连接词 ​

符号快捷键LaTeX
∨\vee%\vee
∧\wedge&\wedge
⇒\Rightarrow= >\Rightarrow
⊢\vdash| - Tab\vdash
⊨\models| = Tab\models

逻辑或/与:

P∨Q(P 或 Q)P \vee Q \quad \text{(} P \text{ 或 } Q \text{)}

P∧Q(P 且 Q)P \wedge Q \quad \text{(} P \text{ 且 } Q \text{)}

蕴含:

P⇒Q(P 蕴含 Q)P \Rightarrow Q \quad \text{(} P \text{ 蕴含 } Q \text{)}

可推导性:

Γ⊢φ(从 Γ 可推导出 φ)\Gamma \vdash \varphi \quad \text{(从 } \Gamma \text{ 可推导出 } \varphi \text{)}

语义蕴含:

Γ⊨φ(Γ 语义蕴含 φ)\Gamma \models \varphi \quad \text{(} \Gamma \text{ 语义蕴含 } \varphi \text{)}

选读:与 LaTeX 的对比 ​

在 Liii STEM 中,集合与逻辑符号的输入非常智能且具有语境自适应特征。而在 LaTeX 中,由于特定键盘字符在特殊环境中具有特殊功能(如 % 为注释,& 为列对齐),排版这类符号往往必须书写繁复的长命名命令。

例如,排版集合并集与交集,Liii STEM 通过键盘原生字符 % Tab 或 & Tab 即可获得,而 LaTeX 中则必须使用数学公式标记:

latex
\cup \quad \text{与} \quad \cap

对应的渲染效果如下:

∪与∩\cup \quad \text{与} \quad \cap

在属于关系和数集的输入上,Liii STEM 能够智能地将普通上下文的 < Tab 转换成属于符号,并将双写的 N N 转化为黑板粗体的数集,而 LaTeX 中必须这样书写:

latex
\in \quad \text{和} \quad \mathbb{N}

对应的渲染效果如下:

∈和N\in \quad \text{和} \quad \mathbb{N}

其中 \mathbb 字体还需要提前导入支持它的 amssymb 宏包才能正常渲染。

此外,由于 % 和 & 在 LaTeX 中是敏感字符,若要把它们作为逻辑或与逻辑与等符号进行排版,你必须使用:

latex
\vee \quad \text{和} \quad \wedge

对应的渲染效果如下:

∨和∧\vee \quad \text{和} \quad \wedge

如果直接在 LaTeX 中敲入 %,则会将这一行其后的所有内容直接作为注释隐藏,导致编译和显示出现异常。

如果您已经有现成的 LaTeX\LaTeX 代码,也可以直接使用魔法粘贴到 Liii STEM 中进行转换。