ตัวเรือแอฟฟิน
ในทางคณิตศาสตร์ขอบเขตเชิงเส้นหรือขอบเขตเชิงเส้นของเซตใน ปริภูมิยูคลิดเป็นเซตเชิงเส้น ที่เล็กที่สุด ที่ประกอบด้วย[ 1 ]หรือเทียบเท่ากับการตัดกัน ของเซตแอฟฟิ นทั้งหมดที่มีในที่นี้เซตเชิงเส้นตรงอาจถูกนิยามว่าเป็นการเลื่อนตำแหน่งของปริภูมิย่อยเวกเตอร์
เปลือกหุ้มเชิงเส้นของคือสิ่งที่จะเป็นเช่นนั้นหากจุดกำเนิดถูกย้ายไปที่.
เปลือกแอฟฟิน aff() ของคือเซตของการรวมเชิงเส้น ทั้งหมด ขององค์ประกอบต่างๆ ของนั่นคือ
ตัวอย่าง
- ขอบเขตเชิงเส้นของเซตว่างคือเซตว่าง
- ขอบเขตเชิงเส้นของเซตที่มีสมาชิกเพียงหนึ่งเดียว (เซตที่ประกอบด้วยสมาชิกเพียงหนึ่งเดียว) คือตัวเซตที่มีสมาชิกเพียงหนึ่งเดียวนั้นเอง
- เส้นที่ ลากผ่านจุดสองจุดที่แตกต่างกันเรียกว่า "เส้นขอบเชิงเส้น" (affine hull)
- ระนาบที่ ลากผ่านจุดสามจุดที่ไม่เรียงตัวอยู่บนเส้นตรงเดียวกันเรียกว่าระนาบหุ้มเชิงเส้น (affine hull)
- ขอบเขตเชิงเส้นของเซตของจุดสี่จุดที่ไม่อยู่ในระนาบเดียวกันคือพื้นที่ทั้งหมด.
คุณสมบัติ
สำหรับเซตย่อยใดๆ
- .
- เป็นเซตปิดถ้ามีมิติจำกัด
- .
- .
- ถ้าแล้ว.
- ถ้าแล้วเป็นปริภูมิย่อยเชิงเส้นของ.
- ถ้า.
- ดังนั้น,เป็นปริภูมิย่อยเวกเตอร์ของเสมอถ้า.
- ถ้าถ้าเป็นนูนแล้ว
- สำหรับทุกๆ,ที่ไหนเป็นกรวย ที่เล็กที่สุด ที่บรรจุ(ตรงนี้คือชุดหนึ่ง)เป็นรูปทรงกรวยถ้าสำหรับทุกคนและค่าที่ไม่เป็นลบทั้งหมด)
- เพราะฉะนั้นเป็นปริภูมิย่อยเชิงเส้นของเสมอขนานกับถ้า.
- บันทึก:บอกว่าถ้าเราแปลเพื่อให้มันมีจุดกำเนิด ให้ใช้ช่วงของมัน แล้วแปลกลับ เราจะได้. นอกจากนี้,หรือคือสิ่งที่ จะเป็นเช่นนั้นหากจุดกำเนิดอยู่ที่.
ชุดที่เกี่ยวข้อง
- หากแทนที่จะใช้การรวมเชิงเส้นตรง เราใช้การรวมเชิงนูนนั่นคือ หากเรากำหนดเงื่อนไขในสูตรข้างต้นว่าทั้งหมดถ้าค่าเป็นค่าที่ไม่เป็นลบ จะได้รูปทรงนูนของซึ่งไม่สามารถมีขนาดใหญ่กว่าขอบเขตเชิงเส้นของเนื่องจากมีข้อจำกัดเพิ่มเติมเข้ามาเกี่ยวข้อง
- แนวคิดเรื่องการรวมกันแบบทรงกรวยก่อให้เกิดแนวคิดเรื่องตัวเรือทรงกรวย.
- อย่างไรก็ตาม หากไม่มีการจำกัดจำนวนใดๆ เลยแทนที่จะเป็นการรวมแบบแอฟฟิน เราจะได้การรวมเชิงเส้นและเซตที่ได้นั้นคือเซตสแปนเชิงเส้นของซึ่งประกอบด้วยเปลือกแอฟฟินของ.
แหล่งที่มา
- RJ Webster, Convexity , สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด, 1994. ISBN 0-19-853147-8.
- โรมัน, สตีเฟน (2008), พีชคณิตเชิงเส้นขั้นสูง , ตำราเรียนคณิตศาสตร์ระดับบัณฑิตศึกษา ( ฉบับที่สาม), สปริงเกอร์, ISBN 978-0-387-72828-5