الرياضيات · المسرد

ما معنى فضاء أفيني؟

تعريف 17.1 الرياضيات الجامعية — السنة 2 · الفصل 17 — الفضاءات الأفينية

الفضاء الأفيني الموجه بفضاء متجهي حقيقي EE هو مجموعة غير خالية E\mathcal{E} مزودة بتطبيق (A,B)ABE(A, B) \mapsto \vect{AB} \in E يحقق

AB+BC=AC(علاقة شال),ومن أجل كل A, BAB يكون تقابلا EE.\vect{AB} + \vect{BC} = \vect{AC} \quad \text{(علاقة شال)}, \qquad \text{ومن أجل كل } A,\ B \mapsto \vect{AB} \text{ يكون تقابلا } \mathcal{E} \to E .

ونكتب B=A+uB = A + u للدلالة على النقطة الوحيدة التي تحقق AB=u\vect{AB} = u. وبُعد E\mathcal{E} هو dimE\dim E. وكل فضاء متجهي فضاء أفيني على نفسه (AB=BA\vect{AB} = B - A)؛ وكل اختيار لمبدأ OEO \in \mathcal{E} يطابق E\mathcal{E} مع EE عبر MOMM \mapsto \vect{OM}.

أمثلة

مثال 17.2 (فضاء أفيني بلا مبدأ طبيعي)

مستوي الحلول E={(x,y,z)R3:x+y+z=1}\mathcal E = \{(x, y, z) \in \R^3 : x + y + z = 1\} ليس فضاء متجهيا جزئيا (0E0 \notin \mathcal E)، لكنه فضاء أفيني موجه بالفضاء E={x+y+z=0}E = \{x + y + z = 0\}: فمن أجل A,BEA, B \in \mathcal E يقع الفرق AB=BA\vect{AB} = B - A في EE (فالمجموعان يتلاشيان)، وعلاقة شال موروثة من R3\R^3، والتطبيق BABB \mapsto \vect{AB} تقابلي على EE. ولا تتميز أي نقطة من E\mathcal E — فأي اختيار “لمبدأ” OEO \in \mathcal E صالح بالقدر نفسه، وجميع المطابقات MOMM \mapsto \vect{OM} تختلف بانسحابات. وهذا هو الوضع النمطي: فمجموعات حلول المسائل الخطية غير المتجانسة (الجمل الخطية، والمعادلات التفاضلية الخطية في الفصل 16) أفينية لا خطية أبدا، والشعار “حل خاص زائد النواة” هو بالضبط النص F=A+F\mathcal F = A + F في التعريف التالي.

اقرأ في الفصل ←