相对内部(relative interior)是指拓扑线性空间中的集合在相对意义下的内部。设A是拓扑线性空间X的子集,A相对其闭仿射包的内部称为A的相对内部。这个概念在拓扑线性空间理论中不太用,但是在凸集分离定理的叙述中,它起重要作用。
基本介绍
- 中文名:相对内部
- 外文名:relative interior
- 所属学科:数学
- 相关概念:凸集分离定理,仿射包等
定义
有些凸集的内部是空的,然而把它作为其仿射包的子集考虑时,内部却是不空的。例如,设
,其中
,在
中,
。然而在仿射包
中考虑时,C的内部是不空的,因此引入凸集的相对内部的概念。





相对内部:设E为线性拓扑空间,
为凸集,把C看作它的仿射包
的子集时C的内部称为C的相对内部(relative interior),记为
。



相对边界:设E为线性拓扑空间,
为凸集,把C看作它的仿射包
的子集时,C的边界称为C的相对边界;记为
。



对于前面提到的凸集
,它的相对内部与相对边界分别是:


相关性质定理
关于凸集C的相对内部与相对边界有以下性质。
性质1设
,若C为凸集,而且
,则




性质2设
,若C为凸集,则

1.
是凸集;

2.
。

性质3设
,若C为有界凸集,则


性质4设
,
均为凸集,而且
,则




定理1 设
是凸集。

1. 若
,则
;


2.
。

定理2 设
是凸集,
,则,


1.
;

2.
;

3.
;

4.
。

定理3 设
为非空凸集,
,则
。



定理4 设
为非空凸集,则点
的充分必要条件是:
存在
,使





定理5 设
均为非空凸集,
,则


1.
;

2.
。

定理6 设
为非空凸集,
为由
到
的线性映射,则




1.
;

2.
。

定理7 设
为凸集,且
,则,


1.
;

2.
。
