歐幾里得空間中的凸集和它的閉包有相同的內部?

時間 2021-05-06 05:16:47

1樓:長軀鬼俠

參考Jean-Baptistle Hiriart-Urrut所著教材Fundamentals of Convex Analysis的章節A.2.1。

這個問題正好說明,相對內點 0, \text(C) \cap B(x,\delta)\subset C\} " eeimg="1"/>,對凸集來說是更合適的定義。可以降維到凸集的仿射包aff(C)上考慮,而凸集相對於仿射包的內點必然存在。直觀來說,沒有內點的凸集,只能處在低維子空間裡,例如像二維平面上的線段;而像二維平面上的L,這種沒有內點且不能安放在低維子空間裡的,就不可能是凸集。

教材中陳述了以下命題:

若C非空,則ri(C)非空。

任取x∈cl(C),x'∈ri(C),x到x'連線(不含x)都是相對內點:。

ri(C),C,cl(C)有相同的仿射包、相對內點、閉包。

證明方法正是 @Chenmien Tan 所描述的單純形法,這裡不再贅述。

2樓:Chenmien Tan

我也在考慮這個問題,下面提供一種個人的思路,如有錯誤之處敬請指出。

引理:設 為凸集,則

:設 (顯然 非空,取任意 ,則有 且 ,而 )且 ,其中 (顯然 ,任取 ,必存在 滿足 。不然,有 ,構成矛盾。以此類推,可以在 中取出 一組基)。注意到 ,這表明

:設 且 , 且 。注意 , 。由 的任意性得依上述引理,有

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