1. 超平面(hyperplane)

形如{xaTx=b}(a0)\{x \mid a^Tx=b \}(a \ne 0)的就是超平面
超平面.png

可以看成是一系列点的集合,这些点与向量aa的内积为一个固定的常数。而bb则是该超平面相对于原点的偏移量,原定义可以写作

{xaT(xx0)=0}\{ x \mid a^T(x-x_0)=0 \}

其中x0x_0为超平面上一点。

2. 半空间(halfspace)

超平面可以把RnR^n分割为两个半空间,形如{xaTxb}(a0)\{x \mid a^Tx \le b \}(a \ne 0)的就是半空间
半空间.png
用定义可证,半空间也是一个凸集([[1. 仿射集-凸集-凸锥#凸集 convex set]])

3. 子空间(subspace)

要区分子空间和半空间。
所谓子空间,或者空间,即存在以下性质的点集合:对于x1,x2Vx_1, x_2 \in V,有

αx1+βx2V,α,βR\alpha x_1 + \beta x_2 \in V, \quad \alpha,\beta \in R