Wiskunde · Begrippenlijst

Wat is affiene ruimte?

Definitie 17.1 Universitaire wiskunde — Bachelor jaar 2 · Hoofdstuk 17 — Affiene ruimten

Een affiene ruimte gericht door een reële vectorruimte EE is een niet-lege verzameling E\mathcal{E} met een afbeelding (A,B)ABE(A, B) \mapsto \vect{AB} \in E die voldoet aan

AB+BC=AC(Chasles),voor elke A is BAB een bijectie EE.\vect{AB} + \vect{BC} = \vect{AC} \quad \text{(Chasles)}, \qquad \text{voor elke } A \text{ is } B \mapsto \vect{AB} \text{ een bijectie } \mathcal{E} \to E .

Men schrijft B=A+uB = A + u voor het unieke punt met AB=u\vect{AB} = u. De dimensie van E\mathcal{E} is dimE\dim E. Elke vectorruimte is een affiene ruimte over zichzelf (AB=BA\vect{AB} = B - A); elke keuze van een oorsprong OEO \in \mathcal{E} identificeert E\mathcal{E} met EE via MOMM \mapsto \vect{OM}.

Voorbeelden

Voorbeeld 17.2 (Een affiene ruimte zonder natuurlijke oorsprong)

Het oplossingsvlak E={(x,y,z)R3:x+y+z=1}\mathcal E = \{(x, y, z) \in \R^3 : x + y + z = 1\} is geen vectordeelruimte (0E0 \notin \mathcal E), maar wel een affiene ruimte gericht door E={x+y+z=0}E = \{x + y + z = 0\}: voor A,BEA, B \in \mathcal E belandt het verschil AB=BA\vect{AB} = B - A in EE (de sommen heffen elkaar op), Chasles wordt van R3\R^3 geërfd, en BABB \mapsto \vect{AB} is bijectief op EE. Geen enkel punt van E\mathcal E is onderscheiden — elke keuze van een “oorsprong” OEO \in \mathcal E werkt even goed, en alle identificaties MOMM \mapsto \vect{OM} verschillen slechts met translaties. Dit is de typische toestand: oplossingsverzamelingen van inhomogene lineaire problemen (lineaire stelsels, lineaire differentiaalvergelijkingen in Hoofdstuk 16) zijn affien, nooit lineair, en de leuze “particuliere oplossing plus kern” is precies de uitspraak F=A+F\mathcal F = A + F van de volgende definitie.

Lees in het hoofdstuk →