虚数应该如何排版?

虚数应该如何排版?

我以前从未排版过复数,而且我发现自己不确定什么是最佳实践。我的问题实际上是关于排版(因此我的标题指的是假想而不是复杂的数字。

我希望与使用倾斜样式的教科书保持一致。但除了教科书的选择之外,我很好奇其他人的想法:它应该是直立的吗?它应该像变量名一样斜体吗?

当我使用默认数学样式时,我不喜欢它的外观,尤其是与指数结合使用时。它对我来说看起来太拥挤和忙碌了。这仅仅是因为我不习惯排版复数吗?或者,我可以做某种斜体校正来解决问题:\/似乎在数学模式下被忽略了。

这是我的最小工作示例:

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\pagestyle{empty}
\usepackage[margin=2.25in]{geometry}
\setlength{\parindent}{0pt}
%%
\newcommand{\mi}{\mathrm{i}} %% roman "i"
\newcommand{\di}{i}          %% default math "i"
\begin{document}

    \verb=\mathrm= style: (not consistent with font choice of textbook)
        \begin{align*}
        \mi^0 &= 1     \\
        \mi^1 &= \mi   \\
        \mi^2 &= -1    \\        
        \mi^3 &= -\mi 
        \end{align*}

    Default math style: (better matches the style of the textbook, but already looking crowded.)
        \renewcommand{\di}{i}
        \begin{align*}
        \di^0 &= 1     \\
        \di^1 &= \di   \\
        \di^2 &= -1    \\        
        \di^3 &= -\di 
        \end{align*}
    Whichever choice, the following looks too busy. 
    \begin{align*}
        \mi^n &= \mi^{4\times k + r} = \mi^{4\times k} \times \mi^4 = (\mi^4)^k \times \mi^r = 1^k \mi^r = \mi^r \\
        \di^n &= \di^{4\times k + r} = \di^{4\times k} \times \di^4 = (\di^4)^k \times \di^r = 1^k \di^r = \di^r
    \end{align*}
    And if I change the \verb=\times= to \verb=\cdot= it looks even worse:
    \[
        \di^n = \di^{4\cdot k + r} = \di^{4\cdot k} \cdot \di^4 = (\di^4)^k \cdot \di^r = 1^k \di^r = \di^r
    \]

\end{document}

我知道我可以完全放弃使用\times\cdot,但对于我的特定观众,我想强调乘法。

我认为这是我的眼睛在视觉上反对的点$i$(在这种情况下,我想没有什么可以做的)。

在此处输入图片描述

答案1

可以通过添加小的字距来解决点和指数之间可能产生的视觉冲突:

\newcommand{\iu}{{i\mkern1mu}}

还可以尝试使用较小的字距,注意设置取决于所用的字体,因此它不能是通用的方案。以下是示例:左侧为字距调整版本,右侧为未调整字距版本。

在此处输入图片描述

有些人认为数学家应该遵守 ISO 标准(参见 Timtro 的回答),但我的观点是 ISO 标准首先应该符合数百年来的数学排版传统。我们可以看看Sophie Kowalewski 撰写的一篇文章,发表于 Acta Matemathica,这是对数学排版设定最高标准的期刊之一。在第一页上,我们看到

在此处输入图片描述

和第 89 页

在此处输入图片描述

“i”和“d”的含义毫无疑问。

也许这被认为太过时了。以下是一个来自大型出版商的例子,其标准相当高。这是摘自论文《微分几何及其应用》,第 26(5) 卷2008,第 553–565 页(第 563 页顶部)。访问受到限制,因此我提供了一张裁剪后的图像,其中仅显示了重要的图形部分,没有完整的文本。

在此处输入图片描述

答案2

我总是使用数学斜体。但惯例各不相同 许多工程学科使用而不是Unicode 有一个特定的位置 U+2148 (ⅈ),它是一个双击斜体 i。这是 ⅈMathML 和 HTML5 中的 (ⅈ) 实体。(这个惯例始于 Mathematica,我不能说我很喜欢它,但如果你想要一个明确的符号,它就在那里。)

答案3

根据 ISO 80000-2:2009,量和单位---第二部分:自然科学和技术中使用的数学符号和符号,直立i是正确的选择。不随时间或上下文变化的量(例如自然界的不可变常数)是直立的,而变量、上下文常数、运行数字(虚拟值)是斜体。这也是函数的常见做法,也是我们使用$\sin(x)$和而不使用的主要原因$sin(x)$。(我们也不会写,$sin(x)$因为解释器无法知道字母sin不是三个连续的变量。)

我有时会\newcommand{\iu}{\mathrm{i}\mkern1mu}为我的文档定义。但是,使用 LuaLaTeX 和 unicode-math 时,即使没有 kern 看起来也不错。事实上,我有时会发现 kern 有点奇怪,因为指数前后似乎不平衡,您可以从“繁忙”示例中看到这一点。

比较有和没有 kern 的直立 i 的示例

产自

%!TEX program = lualatex
%
\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\pagestyle{empty}
\usepackage[margin=2.25in]{geometry}
\setlength{\parindent}{0pt}
%%
\usepackage[math-style=ISO, partial=upright]{unicode-math}
\usepackage{lualatex-math}

\begin{document}

\newcommand{\iu}{\mathrm{i}\mkern1mu}
   \verb=\mathrm= style, conforming with ISO 80000-2:2009 :
        \begin{align*}
        \iu^0 &= 1     \\
        \iu^1 &= \iu   \\
        \iu^2 &= -1    \\
        \iu^3 &= -\iu
        \end{align*}

\newcommand{\di}{\mathrm{i}}
    Also conforming, but without the manual kern:
        \begin{align*}
        \di^0 &= 1     \\
        \di^1 &= \di   \\
        \di^2 &= -1    \\
        \di^3 &= -\di
        \end{align*}
    Whichever choice, the following looks busy, largely because it is quite busy :)
    \begin{align*}
        \iu^n &= \iu^{4\times k + r} = \iu^{4\times k} \times \iu^4 = (\iu^4)^k \times \iu^r = 1^k \iu^r = \iu^r \\
        \di^n &= \di^{4\times k + r} = \di^{4\times k} \times \di^4 = (\di^4)^k \times \di^r = 1^k \di^r = \di^r
    \end{align*}
    And with the \verb=\times= to \verb=\cdot=:
   \begin{align*}
        \iu^n &= \iu^{4\cdot k + r} = \iu^{4\cdot k} \cdot \iu^4 = (\iu^4)^k \cdot \iu^r = 1^k \iu^r = \iu^r\\
        \di^n &= \di^{4\cdot k + r} = \di^{4\cdot k} \cdot \di^4 = (\di^4)^k \cdot \di^r = 1^k \di^r = \di^r
   \end{align*}

\end{document}

答案4

嗯,根据您的评论:

这是我的眼睛在视觉上反对的 $i$ 上的点......

您可以使用我一直在使用的无点i

在此处输入图片描述

代码:

\documentclass{article}
\newcommand*{\I}{\imath}%
\begin{document}
    $\I^2=-1$
\end{document}

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