Кіріспе

Математикада, нақты немесе кешенді векторлық кеңістіктегі дөңес жиынның шеткі нүктесі – сол жиынның екі нүктесін қосатын ашық түзу сызығының сегментінде жатпайтын нүкте. Сызықтық бағдарламалау мәселелерінде шеткі нүкте, сондай-ақ, төбе немесе бұрыштық нүкте деп те аталады.

Мысалдар

Егер екі нақты сан болса, онда және аралықтың шеткі нүктелері болып табылады. Алайда, ашық аралықтың шеткі нүктелері жоқ. Нақты сандар жиынындағы кез келген ашық аралықтың шеткі нүктелері болмайды, ал дегенерацияланбаған жабық аралықтың шеткі нүктелері болады (яғни, жабық аралықтың түйір нүктелері). Көбінесе, шекті өлшемді Евклид кеңістігінің кез келген ашық ішкі жиынының шеткі нүктелері жоқ. Жабық бірлік дискінің шеткі нүктелері – бірлік шеңбері. Жазықтықтағы кез келген дөңес көпбұрыштың периметрі – сол көпбұрыштың жағы. Жазықтықтағы кез келген дөңес көпбұрыштың төбелері – сол көпбұрыштың шеткі нүктелері. Инъективті сызықтық бейнелеу дөңес жиынның шеткі нүктелерін дөңес жиынның шеткі нүктелеріне жібереді. Бұл инъективті аффиндік бейнелеулер үшін де орындалады.

Крейн-Милман теоремасы

Крейн-Милман теоремасы, әлдебір ең танымал шектен тыс нүктелер туралы теорема болып саналады.

Банах кеңістіктері үшін

Бұл теоремалар Радон-Никодим қасиетіне ие Банах кеңістіктері үшін арналған. Жорам Линденштраустың теоремасы Радон-Никодим қасиетіне ие Банах кеңістігіндегі бос емес, жабық және шектелген жиынның экстремаль нүктесі болатынын көрсетеді. (Шексіз өлшемді кеңістіктерде, тығыздық қасиеті жабық және шектелген болудың бірлескен қасиеттерінен күштірек.) Эдгар теоремасы Линденштраустың теоремасынан туындайды.

Қарым-қатынас ұғымдары

Топологиялық векторлық кеңістіктің жабық дөңес жиынтығы қатаң дөңес деп аталады, егер оның кез келген (топологиялық) шекаралық нүктесі шеткі нүкте болса. Кез келген Гильберт кеңістігінің бірлік шар қатаң дөңес жиынтық болып табылады.

k-сыртқы нүктелері

Жалпы алғанда, дөңес жиынтықтағы нүкте, егер ол өлшемді дөңес жиынның ішінде жатса, бірақ өлшемді дөңес жиынның ішінде жатпаса, экстремалды болып саналады. Сондай-ақ, экстремалды нүкте – өлшемді экстремалды нүкте болып табылады. Егер политоп болса, онда экстремалды нүктелер – оның өлшемдік жақтарының ішкі нүктелері болып табылады. Кез келген дөңес жиын үшін экстремалды нүктелер өлшемдік ашық жақтарға бөлінеді. Минковскиге тиесілі шекті өлшемді Крейн-Милман теоремасын экстремалды нүктелер түсінігі арқылы жылдам дәлелдеуге болады. Егер жиын жабық, шектелген және өлшемді болса, және жиындағы нүкте болса, онда ол кейбір үшін экстремалды болады. Теорема былай тұжырымдайды: ол экстремалды нүктелердің дөңес комбинациясы болып табылады. Егер нөл болса, онда бұл дереу анық. Әйтпесе, ол жабық және шектелген болғандықтан, ең көпке дейін созылатын сызық сегментінде жатыр. Егер сегменттің соңғы нүктелері және болса, онда олардың экстремалды рангісі нүктесінікінен кем болуы керек, және теорема индукция арқылы шығарылады.