กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

ตัวเรือแอฟฟิน

เชื่อมโยงเรขาคณิต/ตัวดำเนินการปิด

ในทางคณิตศาสตร์ขอบเขตเชิงเส้นหรือขอบเขตเชิงเส้นของเซตเอส{\displaystyle S}ใน ปริภูมิยูคลิดอาร์n{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}เป็นเซตเชิงเส้น ที่เล็กที่สุด...

ตัวเรือแอฟฟิน

ในทางคณิตศาสตร์ขอบเขตเชิงเส้นหรือขอบเขตเชิงเส้นของเซตเอส{\displaystyle S}ใน ปริภูมิยูคลิดอาร์n{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}เป็นเซตเชิงเส้น ที่เล็กที่สุด ที่ประกอบด้วยเอส{\displaystyle S}[ 1 ]หรือเทียบเท่ากับการตัดกัน ของเซตแอฟฟิ ทั้งหมดที่มีเอส{\displaystyle S}ในที่นี้เซตเชิงเส้นตรงอาจถูกนิยามว่าเป็นการเลื่อนตำแหน่งของปริภูมิย่อยเวกเตอร์

เปลือกหุ้มเชิงเส้นของเอส{\displaystyle S}คือสิ่งที่ช่วงเอส{\displaystyle \operatorname {span} S}จะเป็นเช่นนั้นหากจุดกำเนิดถูกย้ายไปที่เอส{\displaystyle S}.

เปลือกแอฟฟิน aff(เอส{\displaystyle S}) ของเอส{\displaystyle S}คือเซตของการรวมเชิงเส้น ทั้งหมด ขององค์ประกอบต่างๆ ของเอส{\displaystyle S}นั่นคือ

อัฟ(เอส)={ฉัน=1เคαฉันxฉัน|เค>0,xฉันเอส,αฉันอาร์,ฉัน=1เคαฉัน=1}.{\displaystyle \operatorname {aff} (S)=\left\{\sum _{i=1}^{k}\alpha _{i}x_{i}\,{\Bigg |}\,k>0,\,x_{i}\in S,\,\alpha _{i}\in \mathbb {R} ,\,\sum _{i=1}^{k}\alpha _{i}=1\right\}.}

ตัวอย่าง

  • ขอบเขตเชิงเส้นของเซตว่างคือเซตว่าง
  • ขอบเขตเชิงเส้นของเซตที่มีสมาชิกเพียงหนึ่งเดียว (เซตที่ประกอบด้วยสมาชิกเพียงหนึ่งเดียว) คือตัวเซตที่มีสมาชิกเพียงหนึ่งเดียวนั้นเอง
  • เส้นที่ ลากผ่านจุดสองจุดที่แตกต่างกันเรียกว่า "เส้นขอบเชิงเส้น" (affine hull)
  • ระนาบที่ ลากผ่านจุดสามจุดที่ไม่เรียงตัวอยู่บนเส้นตรงเดียวกันเรียกว่าระนาบหุ้มเชิงเส้น (affine hull)
  • ขอบเขตเชิงเส้นของเซตของจุดสี่จุดที่ไม่อยู่ในระนาบเดียวกันอาร์3{\displaystyle \mathbb {R} ^{3}}คือพื้นที่ทั้งหมดอาร์3{\displaystyle \mathbb {R} ^{3}}.

คุณสมบัติ

สำหรับเซตย่อยใดๆเอส,ทีX{\displaystyle S,T\subseteq X}

  • อัฟ(อัฟเอส)=อัฟเอสช่วงเอส=ช่วงอัฟเอส{\displaystyle \operatorname {aff} (\operatorname {aff} S)=\operatorname {aff} S\subset \operatorname {span} S=\operatorname {span} \operatorname {aff} S}.
  • อัฟเอส{\displaystyle \operatorname {aff} S}เป็นเซตปิดถ้าX{\displaystyle X}มีมิติจำกัด
  • อัฟ(เอส+ที)=อัฟเอส+อัฟที{\displaystyle \operatorname {aff} (S+T)=\operatorname {aff} S+\operatorname {aff} T}.
  • เอสอัฟเอส{\displaystyle S\subset \operatorname {aff} S}.
  • ถ้า0อัฟเอส{\displaystyle 0\in \operatorname {aff} S}แล้วอัฟเอส=ช่วงเอส{\displaystyle \operatorname {aff} S=\operatorname {span} S}.
  • ถ้า0อัฟเอส{\displaystyle s_{0}\in \operatorname {aff} S}แล้วอัฟ(เอส)0=ช่วง(เอส0)=ช่วง(เอสเอส){\displaystyle \operatorname {aff} (S)-s_{0}=\operatorname {span} (S-s_{0})=\operatorname {span} (SS)}เป็นปริภูมิย่อยเชิงเส้นของX{\displaystyle X}.
  • อัฟ(เอสเอส)=ช่วง(เอสเอส){\displaystyle \operatorname {aff} (SS)=\operatorname {span} (SS)}ถ้าเอส{\displaystyle S\neq \varnothing }.
    • ดังนั้น,อัฟ(เอสเอส){\displaystyle \operatorname {aff} (SS)}เป็นปริภูมิย่อยเวกเตอร์ของเสมอX{\displaystyle X}ถ้าเอส{\displaystyle S\neq \varnothing }.
  • ถ้าเอส{\displaystyle S}ถ้าเป็นนูนแล้วอัฟ(เอสเอส)=λ>0λ(เอสเอส){\displaystyle \operatorname {aff} (SS)=\displaystyle \bigcup _{\lambda >0}\lambda (SS)}
  • สำหรับทุกๆ0อัฟเอส{\displaystyle s_{0}\in \operatorname {aff} S},อัฟเอส=0+ช่วง(เอส0)=0+ช่วง(เอสเอส)=เอส+ช่วง(เอสเอส)=0+กรวย(เอสเอส){\displaystyle \operatorname {aff} S=s_{0}+\operatorname {span} (S-s_{0})=s_{0}+\operatorname {span} (SS)=S+\operatorname {span} (SS)=s_{0}+\operatorname {cone} (SS)}ที่ไหนกรวย(เอสเอส){\displaystyle \operatorname {cone} (SS)}เป็นกรวย ที่เล็กที่สุด ที่บรรจุเอสเอส{\displaystyle SS}(ตรงนี้คือชุดหนึ่ง)ซีX{\displaystyle C\subseteq X}เป็นรูปทรงกรวยถ้าซี{\displaystyle rc\in C}สำหรับทุกคนซี{\displaystyle c\in C}และค่าที่ไม่เป็นลบทั้งหมด0{\displaystyle r\geq 0})
    • เพราะฉะนั้นกรวย(เอสเอส)=ช่วง(เอสเอส){\displaystyle \operatorname {cone} (SS)=\operatorname {span} (SS)}เป็นปริภูมิย่อยเชิงเส้นของเสมอX{\displaystyle X}ขนานกับอัฟเอส{\displaystyle \operatorname {aff} S}ถ้าเอส{\displaystyle S\neq \varnothing }.
    • บันทึก:อัฟเอส=0+ช่วง(เอส0){\displaystyle \operatorname {aff} S=s_{0}+\operatorname {span} (S-s_{0})}บอกว่าถ้าเราแปลเอส{\displaystyle S}เพื่อให้มันมีจุดกำเนิด ให้ใช้ช่วงของมัน แล้วแปลกลับ เราจะได้อัฟเอส{\displaystyle \operatorname {aff} S}. นอกจากนี้,อัฟเอส{\displaystyle \operatorname {aff} S}หรือ0+ช่วง(เอส0){\displaystyle s_{0}+\operatorname {span} (S-s_{0})}คือสิ่งที่ ช่วงเอส{\displaystyle \operatorname {span} S}จะเป็นเช่นนั้นหากจุดกำเนิดอยู่ที่0{\displaystyle s_{0}}.
  • หากแทนที่จะใช้การรวมเชิงเส้นตรง เราใช้การรวมเชิงนูนนั่นคือ หากเรากำหนดเงื่อนไขในสูตรข้างต้นว่าทั้งหมดαฉัน{\displaystyle \alpha _{i}}ถ้าค่าเป็นค่าที่ไม่เป็นลบ จะได้รูปทรงนูนของเอส{\displaystyle S}ซึ่งไม่สามารถมีขนาดใหญ่กว่าขอบเขตเชิงเส้นของเอส{\displaystyle S}เนื่องจากมีข้อจำกัดเพิ่มเติมเข้ามาเกี่ยวข้อง
  • แนวคิดเรื่องการรวมกันแบบทรงกรวยก่อให้เกิดแนวคิดเรื่องตัวเรือทรงกรวยกรวยเอส{\displaystyle \operatorname {cone} S}.
  • อย่างไรก็ตาม หากไม่มีการจำกัดจำนวนใดๆ เลยαฉัน{\displaystyle \alpha _{i}}แทนที่จะเป็นการรวมแบบแอฟฟิน เราจะได้การรวมเชิงเส้นและเซตที่ได้นั้นคือเซตสแปนเชิงเส้นช่วงเอส{\displaystyle \operatorname {span} S}ของเอส{\displaystyle S}ซึ่งประกอบด้วยเปลือกแอฟฟินของเอส{\displaystyle S}.

แหล่งที่มา

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Affine_hull&oldid=1306688551 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ตัวเรือแอฟฟิน

ในทางคณิตศาสตร์ขอบเขตเชิงเส้นหรือขอบเขตเชิงเส้นของเซตเอส{\displaystyle S}ใน ปริภูมิยูคลิดอาร์n{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}เป็นเซตเชิงเส้น ที่เล็กที่สุด...

ตัวอย่าง

ขอบเขตเชิงเส้นของ เซตว่าง คือเซตว่าง ขอบเขตเชิงเส้นของเซต ที่มีสมาชิกเพียงหนึ่งเดียว (เซตที่ประกอบด้วยสมาชิกเพียงหนึ่งเดียว) คือตัวเซตที่มีสมาชิกเพียงหนึ่งเดียวนั้นเอง เส้นที่ ลาก ผ่านจุดสองจุดที่แตกต่างกันเรียกว่า "เส้นขอบเชิงเส้น" (affine hull) ระนาบที่ ลาก...

คุณสมบัติ

สำหรับเซตย่อยใดๆ เอส , ที ⊆ X {\displaystyle S,T\subseteq X}

ชุดที่เกี่ยวข้อง

หากแทนที่จะใช้การรวมเชิงเส้นตรง เราใช้ การรวมเชิงนูน นั่นคือ หากเรากำหนดเงื่อนไขในสูตรข้างต้นว่าทั้งหมด α ฉัน {\displaystyle \alpha _{i}} ถ้าค่าเป็นค่าที่ไม่เป็นลบ จะได้ รูปทรงนูน ของ เอส {\displaystyle S} ซึ่งไม่สามารถมีขนาดใหญ่กว่าขอบเขตเชิงเส้นของ เอส...