超平面,半空间,多面体

它们都是凸集

超平面(hyperplane)的定义
{x∣aTx=b}\{x\mid a^{T}x=b\}{xaTx=b}
其中 aaa 是一个非零向量,bbb 是实数,即 a≠0,b∈Ra\neq 0, b\in Ra̸=0,bR. 即一个方程。
几何意义是:从满足条件 aTx0=ba^Tx_0=baTx0=b 的任意一点 x0x_0x0 出发的向量 aaa 的所有垂线的集合。
例如下图中的黑体箭头(图比较难画,直接粘贴书上的了)
超平面,半空间,多面体
一个超平面有两个半空间,半空间定义
{x∣aTx≤b}\{x\mid a^{T}x\leq b\}{xaTxb}

多面体定义(Polyhedron):
P={x∣Ax≺b,Cx=d}\mathcal{P}=\{x\mid Ax\prec b, Cx=d\}P={xAxb,Cx=d}
它表示有限个半空间和超平面的交集。

多面体是一个凸集,单纯形(三角形,四面体)也是一个多面体