n維歐幾裡得空間

n維歐幾裡得空間

n維歐幾裡得空間
n維歐幾裡得空間(n-dimensional Euclidean space)是現實空間的抽象與推廣,簡稱n維歐氏空間。n維歐氏空間在代數中是定義了内積的n維線性空間,記為Rn,其元素是n維向量,即n元有序(實)數值,并利用内積規定向量x的模|x|是其與自身的内積的平方根|x|=∑ni=1x2i。
  • 外文名:n-dimensional Euclidean space
  • 所屬學科:數學
  • 簡介:現實空間的抽象與推廣

基本介紹

解析幾何數學分析中,我們對一維歐幾裡得空間

(即R,實直線),二維歐幾裡得空間

(即實平面)和三維歐幾裡得空間

(即現實的三維立體空間)有了比較深入的了解。現在,我們讨論n維歐幾裡得空間。

n維歐幾裡得空間

定義1 設n是正整數,由n個實數構成的有序數組 的全體組成的集合,稱為 n維點集n維歐幾裡得空間,記作

,即

n維歐幾裡得空間

相關概念及性質

為了深入研究行維點集

中鄰域、有界集、點列收斂等概念,需要對

中的點之間定義距離。為了使問題讨論适用于更廣泛的情形,我們對一般的集合給出距離的概念。

定義2 設X是一個非空集合,如果對于X中任何兩個元素x和y,都有一個确定的實數,記為

,與之對應,且滿足下面三個條件,則稱

是X上的一個 距離,稱

是x和y之間的距離,而稱X是以

為距離的距離空間(或度量空間),記為

。這三個條件是:

(1)非負性,

,而且

當且僅當

(2)對稱性,

(3)三角不等式

,這裡z也是X中的任意一個元素。

n維歐幾裡得空間

n維歐幾裡得空間

對于Rⁿ中的任意兩點 定義實函數,則

滿足距離的三個條件(1),(2),(3),稱

上的 歐幾裡得距離,稱

為n維歐幾裡得空間。

定義3

是一固定點,

為一實數,則集合

稱為以P為中心的

鄰域,記作

P稱為鄰域的中心,

稱為鄰域的半徑,某鄰域當不需要指出半徑時,可以簡單地說是P的某鄰域,記作

,顯然,在

中的鄰域

,就分别是以P為中心以

為半徑的開區間、開圓和開球。

容易證明鄰域具有如下基本性質:

n維歐幾裡得空間

(1)對于

,存在

(2)對于

,存在

,使

n維歐幾裡得空間

n維歐幾裡得空間

定義4

是R 中一個點列,

,如果當

時,有

,則稱點列

收斂于P,記為

用鄰域的語言來說,就是:對P的任意鄰域

,存在

,使當

時,

用“

”語言來說,就是:對任意的

,存在

,使當

時,

定義5設A,B是兩個非空點集,A與B的距離定義為

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