线性组合

仿射组合(英语:Affine combination),锥组合(英语:Conical combination)和凸组合对线性组合的系数有一定的限制。

组合的种类

系数的限制

集合名

样板空间

线性组合

无限制

向量子空间

R

n

{\displaystyle \mathbf {R} ^{n}}

仿射组合(英语:Affine combination)

a

i

=

1

{\displaystyle \sum a_{i}=1}

仿射子空间

仿射超平面

锥组合(英语:Conical combination)

a

i

0

{\displaystyle a_{i}\geq 0}

凸锥

象限或八分圆(英语:Octagon (Plane geometry))

凸组合

a

i

0

{\displaystyle a_{i}\geq 0}

and

a

i

=

1

{\displaystyle \sum a_{i}=1}

凸集

单纯形

因为这些组合的限制更加严格,所以在这些运算之下的闭合子集也更多。因此,仿射子集,凸锥,和凸集都是向量子空间的一般化形式。所有向量子空间都是仿射子空间,凸锥,也是凸集,但凸集不一定是向量子空间,仿射子空间,或凸锥。

这些概念的产生是由于对于一些特定的数学对象,人们可以采用某些线性组合,但并非任何线性组合:例如,概率分布在凸组合下是闭合的,并且它们形成一个凸集;但在锥组合,仿射组合,或线性组合下不是闭合的。正测度在锥组合下是闭合的,但在仿射或线性组合下不是。因此,我们将带正负符号的测度(英语:signed measure)定义为它的线性闭包。

线性和仿射组合可以在任何域或环上定义,但锥组合和凸组合需要“正数”的概念,因此只能在有序域或有序环上定义,最常见的例子是实数。

如果仅允许乘以标量而不允许相加,则我们得到一个(不一定是凸的)圆锥;通常来说,定义中只允许乘以正标量。

所有这些概念通常都定义为环境向量空间的子集,而不是独立地由公理定义。仿射空间除外,因为仿射空间也可以看作“没有原点的向量空间”。

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