线性流形(linear manifold)是几何学中的常用概念,即Pn中的直线,二维平面,三维平面,…,n-1维平面的统称。设A是线性空间R中的真子集,若对x,x'∈A,θ,θ'∈K,θ+θ'=1,必有θx+θ'x'∈A,就称A是线性流形。设M是R中的线性子空间,x0是R中一点,则集M+x0是一线性流形;反之,每一线性流形可表成M+x0的形式。 线性流形表示式A=M+x0中的子空间M,称做A的平行子空间。若两个线性流形A和B具有相同的平行子空间,就说A和B相互平行。以经0点的直线L0作为平行子空间的线性流形L叫做直线, 以经0点的超平面P0作为平行子空间的线性流形P叫做超平面。两个相互平行的线性流形必或是重合,或是不相交。线性空间中的线性流形是平行子空间的一个平移,而超平面是全空间中的最大线性流形。当人们想把整个空间划分成各个区域时,应用超平面的概念,将使其几何形象特别鲜明1。

基本介绍所谓线性空间V的线性流形,即为

其中 的子空间, 是V的固定向量,且 的维数称为线性流形P的维数,一维线性流形称为直线,二维线性流形称为平面,更高维的线性流形称为超平面2。

相关性质定理1 的任意 个向量,且 ,则形如

的所有向量组成一个维数等于向量组 的秩的线性流形P。

定理2 是V的子空间,而 ,则 相等的充要条件是

由线性流形定义的关系式 可看出,线性流形P是从线性子空间平行移动一个向量 所得,而定理2则说明,用平行移动得到所给流形P的那个线性空间 是唯一确定的。

定理3 中任意两条直线包含在某个三维线性流形中。

定理4 空间 的两条直线 位于一个平面内的充要条件是 线性相关。

推论1 两条直线 穿过一点但不重合的充要条件是 线性无关,而 可用 线性表出。

定理5 空间 的两个维数分别为k和h的线性流形P和Q包含在一个维数 的线性流形中。

定理6 如果空间 的两个维数分别为k和h的线性流形P和Q有一个公共向量 ,则 是一个维数 的线性流形2。

本词条内容贡献者为:

尚华娟 - 副教授 - 上海财经大学