Кіріспе
Әдеттегі кеңістікті "шексіздіктегі нүктелермен" толықтыру. Математикада проективті кеңістік тұжырымы перспективаның көру әсерінен туындады, онда параллель түзулер шексіздікте кездесетіндей көрінеді. Сондықтан проективті кеңістік Евклид кеңістігінің кеңейтілуі ретінде қарастырылуы мүмкін, немесе жалпы алғанда, шексіздіктегі нүктелері бар аффиндік кеңістік, параллель түзулердің әр бағыты үшін шексіздікте бір нүкте болады. Бұл проективті кеңістіктің анықтамасы изотропты емес, себебі дәлелдеулерде бөлек қарастырылуы тиіс екі түрлі нүкте бар. Сондықтан басқа анықтамалар көбінесе артықшылыққа ие. Анықтамалардың екі класы бар. Синтетикалық геометрияда нүкте және түзу – «нүкте түзуде» немесе «түзу нүкте арқылы өтеді» инциденттік қатынасымен байланысты примитивті ұғымдар, олар проективті геометрияның аксиомаларына бағынады. Мұндай аксиомалардың кейбір жиынтығы үшін анықталған проективті кеңістіктер, қазіргі оқулықтарда жиі кездесетін келесі анықтамадан туындайтын кеңістіктерге тең екені дәлелденді. Сызықтық алгебраны қолдану арқылы n өлшемді проективті кеңістік n+1 өлшемді V векторлық кеңістігіндегі векторлық түзулердің (яғни, бір өлшемді векторлық ішкі кеңістіктер) жиынтығы ретінде анықталады. Балама ретінде, бұл «бір векторлық түзуде жату» эквиваленттілік қатынасы бойынша алынған бөлу жиыны болып табылады. Векторлық түзу V-тің бірлік сферасын екі антиподалық нүктеде қиып өткендіктен, проективті кеңістіктерді антиподалық нүктелер біріктірілген сфералар ретінде анықтауға болады. 1 өлшемді проективті кеңістік – проективті түзу, ал 2 өлшемді проективті кеңістік – проективті жазықтық. Проективті кеңістіктер геометрияда кеңінен қолданылады, себебі олар қарапайым тұжырымдамалар мен қарапайым дәлелдемелерге мүмкіндік береді. Мысалы, аффиндік геометрияда жазықтықтағы екі түзу ең көп дегенде бір нүктеде қиылысады, ал проективті геометрияда олар дәл бір нүктеде қиылысады. Сондай-ақ, коникалық қималардың бір класы бар, оларды тек шексіздіктегі түзумен қиылысулары арқылы ажыратуға болады: гиперболалар үшін екі қиылысу нүктесі; шексіздіктегі түзуге жанасатын парабола үшін біреу; ал эллипстер үшін нақты қиылысу нүктесі жоқ. Топологияда, және әсіресе көптүрліліктер теориясында проективті кеңістіктер маңызды рөл атқарады, олар бағытталмайтын көптүрліліктердің классикалық мысалдары болып табылады.
In mathematics, the concept of a projective space originated from the visual effect of perspective, where parallel lines seem to meet at infinity. A projective space may thus be viewed as the extension of a Euclidean space, or, more generally, an affine space with points at infinity, in such a way that there is one point at infinity of each direction of parallel lines. This definition of a projective space has the disadvantage of not being isotropic, having two different sorts of points, which must be considered separately in proofs. Therefore, other definitions are generally preferred. There are two classes of definitions. In synthetic geometry, point and line are primitive entities that are related by the incidence relation "a point is on a line" or "a line passes through a point", which is subject to the axioms of projective geometry. For some such set of axioms, the projective spaces that are defined have been shown to be equivalent to those resulting from the following definition, which is more often encountered in modern textbooks. Using linear algebra, a projective space of dimension n is defined as the set of the vector lines (that is, vector subspaces of dimension one) in a vector space V of dimension n + 1. Equivalently, it is the quotient set of by the equivalence relation "being on the same vector line". As a vector line intersects the unit sphere of V in two antipodal points, projective spaces can be equivalently defined as spheres in which antipodal points are identified. A projective space of dimension 1 is a projective line, and a projective space of dimension 2 is a projective plane. Projective spaces are widely used in geometry, as allowing simpler statements and simpler proofs. For example, in affine geometry, two distinct lines in a plane intersect in at most one point, while, in projective geometry, they intersect in exactly one point. Also, there is only one class of conic sections, which can be distinguished only by their intersections with the line at infinity: two intersection points for hyperbolas; one for the parabola, which is tangent to the line at infinity; and no real intersection point of ellipses. In topology, and more specifically in manifold theory, projective spaces play a fundamental role, being typical examples of non orientable manifolds.
Мотивация
Жоғарыда айтылғандай, проекциялық кеңістіктер "екі копланарлық түзу дәл бір нүктеде қиылысады, ал егер түзулер параллель болса, бұл нүкте шексіздікте жатады" сияқты тұжырымдарды формалдау үшін енгізілді. Мұндай тұжырымдар перспективаны зерттеу арқылы ұсынылады, оны үш өлшемді кеңістіктің жазықтықтағы орталық проекциясы ретінде қарастыруға болады (пинольдік камера моделін қараңыз). Нақтырақ айтқанда, камераның немесе бақылаушының көзінің кіреберіс бұрышы проекцияның орталығы болып табылады, ал кескін проекция жазықтығында қалыптасады. Математикалық тұрғыдан алғанда, проекцияның орталығы – кеңістіктің O нүктесі (суреттегі осьтердің қиылысуы); проекция жазықтығы (суреттегі көк түспен) – O арқылы өтпейтін жазықтық, ол көбінесе 1=z = 1 теңдеуімен сипатталатын жазықтық ретінде таңдалады, егер картезиандық координаттар қолданылса. Содан кейін орталық проекция P нүктесін OP түзуінің проекция жазықтығымен қиылысқан нүктесіне бейнелейді. Мұндай қиылыс тек қана P нүктесі O арқылы өтетін және параллель жазықтықта (суреттегі жасыл түспен) жатпаса ғана болады. Одан шығады, O арқылы өтетін түзулер екі бөлек жиынға бөлінеді: , нүктелерімен бір-бірге сәйкес келетін түзулер және , нүктелерімен бір-бірге сәйкес келетін түзулер. Бұл проективті жазықтықтың нүктелерін (анықтылық үшін проективті нүктелер деп аталады) O арқылы өтетін түзулер ретінде анықтауға мүмкіндік береді. Бұл жазықтықтағы проективті түзу O арқылы өтетін жазықтықтағы барлық проективті нүктелерден (яғни түзулерден) тұрады. О арқылы өтетін екі жазықтықтың қиылысы O арқылы өтетін түзу болғандықтан, екі проективті түзудің қиылысы бір проективті нүктеден тұрады. Жазық проективті түзуді анықтайды, ол шексіздіктегі түзу деп аталады. Әрбір нүктені тиісті проективті нүктемен сәйкестендіру арқылы проективті жазықтықты және (проективті) шексіздіктегі түзуді бөлек жиын ретінде қарастыруға болады. O нүктесі бар аффиндік кеңістік онымен байланысты векторлық кеңістікпен сәйкестендіріле алады (қараңыз), сондықтан бұл құрылымды әдетте векторлық кеңістіктен бастап, проективтендіру арқылы жасайды. Сондай-ақ, құрылымды кез келген оң өлшемді векторлық кеңістіктен бастап жасауға болады. Демек, n өлшемді проективті кеңістік n + 1 өлшемді векторлық кеңістіктегі векторлық түзулердің (бір өлшемді векторлық ішкі кеңістіктердің) жиынтығы ретінде анықталады. Проективті кеңістік осы векторлық түзулер жиынтығымен табиғи түрде сәйкес келетін кез келген жиынның элементтері ретінде де анықталуы мүмкін. Бұл жиын "бір вектор екіншісінің нөлден өзгеше скалярға көбейтілгеніне тең" деп анықталатын векторлар арасындағы эквиваленттілік қатынасы бойынша эквиваленттілік сыныптарының жиынтығы болуы мүмкін. Басқаша айтқанда, бұл проективті кеңістікті нөлдік вектор алынып тасталған векторлық түзулер жиынтығы ретінде анықтауға тең. Үшінші эквивалентті анықтама – n өлшемді проективті кеңістікті n өлшемді сферадағы (n + 1 өлшемді кеңістіктегі) антиподальді нүктелер жұбының жиынтығы ретінде анықтау.
It follows that the lines passing through O split in two disjoint subsets: the lines that are not contained in , which are in one to one correspondence with the points of , and those contained in , which are in one to one correspondence with the directions of parallel lines in This suggests to define the points (called here projective points for clarity) of the projective plane as the lines passing through O. A projective line in this plane consists of all projective points (which are lines) contained in a plane passing through O. As the intersection of two planes passing through O is a line passing through O, the intersection of two distinct projective lines consists of a single projective point. The plane
defines a projective line which is called the line at infinity of By identifying each point of with the corresponding projective point, one can thus say that the projective plane is the disjoint union of and the (projective) line at infinity. As an affine space with a distinguished point O may be identified with its associated vector space (see ), the preceding construction is generally done by starting from a vector space and is called projectivization. Also, the construction can be done by starting with a vector space of any positive dimension. So, a projective space of dimension n can be defined as the set of vector lines (vector subspaces of dimension one) in a vector space of dimension n + 1. A projective space can also be defined as the elements of any set that is in natural correspondence with this set of vector lines. This set can be the set of equivalence classes under the equivalence relation between vectors defined by "one vector is the product of the other by a nonzero scalar". In other words, this amounts to defining a projective space as the set of vector lines in which the zero vector has been removed. A third equivalent definition is to define a projective space of dimension n as the set of pairs of antipodal points in a sphere of dimension n (in a space of dimension n + 1).
Анықтама
K өрісі бойынша V векторлық кеңістігі берілгенде, проекциялық кеңістік 'P'(V) – x ~ y эквиваленттік қатынасы бойынша эквиваленттік сыныптар жиынтығы, мұнда K-нің нөлден өзге λ елементі бар, оған 1=x = λy теңдігі орындалады. Егер V – топологиялық векторлық кеңістік болса, 'P'(V) – бұл топологиялық кеңістік, ол оның ішкі кеңістігінің топологиясының факторлық топологиясымен жабдықталған. Бұл жағдай K нақты сандардың R өрісі немесе күрделі сандардың C өрісі болғанда орын алады. Егер V шекті өлшемді болса, 'P'(V) өлшемі V өлшемінен бірге кем болады. Егер жағдайы ортақ болса, проекциялық кеңістік 'P'(V) деп белгіленеді (кейде немесе деп те белгіленеді, бірақ мұндай белгі экспоненциалдаумен шатасуы мүмкін). Бұл кеңістік көбінесе K-ға қатысты n өлшемді проективті кеңістік немесе проективті n кеңістік деп аталады, өйткені барлық n өлшемді проективті кеңістіктер оған изоморфты (себебі n+1 өлшемді кез келген K векторлық кеңістігі оған изоморфты). Проекциялық кеңістік 'P'(V) элементтері әдетте нүктелер деп аталады. Егер V-тің негізі таңдалған болса, әсіресе егер , P нүктесінің проекциялық координаттары – тиісті эквиваленттік сыныптың кез келген элементіне қатысты негіздің координаттары болады. Бұл координаттар [x0 : … : xn] деп белгіленеді, мұндағы қоснүкте мен жақшалар әдеттегі координаттардан ажырату үшін және бұл нөлдік емес тұрақтыға көбейтуге дейін анықталатын эквиваленттік сынып екенін көрсету үшін қолданылады. Яғни, егер [x0 : … : xn] нүктесінің проекциялық координаттары болса, онда [λx0 : … : λxn] да кез келген нөлдік емес λ үшін K-де сол нүктенің проекциялық координаттары болады. Сонымен қатар, жоғарыдағы анықтама бойынша [x0 : … : xn] нүктесінің проекциялық координаттары болады, егер және тек егер координаттардың кем дегенде біреуі нөлдік болмаса. Егер K нақты немесе күрделі сандар өрісі болса, проекциялық кеңістік сәйкесінше нақты проекциялық кеңістік немесе күрделі проекциялық кеңістік деп аталады. Егер n бір немесе екі болса, n өлшемді проекциялық кеңістік сәйкесінше проекциялық түзу немесе проекциялық жазықтық деп аталады. Күрделі проекциялық түзуді Риман сферасы деп те атайды. Бұл анықтамалардың барлығы K бөлу сақинасы болған жағдайда табиғи түрде қолданылады; мысалы, кватерниондық проекциялық кеңістікке қараңыз. Егер K q элементі бар шекті өріс болса, онда оны PG(n, q) деп белгілейді (PG(3,2) мысалы).
Шалқа
Проективті кіші кеңістіктердің кез келген қиылысы проективті кіші кеңістік болып табылады. Осыдан, проективті кеңістіктің кез келген S жиыны үшін, S-ні қамтитын ең кіші проективті кіші кеңістік бар, ол S-ні қамтитын барлық проективті кіші кеңістіктердің қиылысы. Бұл проективті кіші кеңістік S-тің проективті жайылмасы деп аталады, ал S – оның жайылма жиыны. Егер S жиынының жайылмасы S-тің кез келген дұрыс кіші жиынының жайылмасы болмаса, онда S нүктелер жиыны проективті тәуелсіз болады. Егер S жиыны проективті кеңістік P-нің жайылма жиыны болса, онда P-ні жайылтатын және проективті тәуелсіз S-тің кіші жиыны бар (бұл векторлық кеңістіктер үшін ұқсас теоремадан туындайды). Егер P-нің өлшемі n болса, онда мұндай тәуелсіз жайылма жиынында n + 1 элемент болады. Векторлық және аффиндік кеңістіктерден айырмашылығы, координаттарды анықтау үшін тәуелсіз жайылма жиыны жеткіліксіз. Бір нүкте қажет, келесі бөлімді қараңыз.
Қалқа
Жобалаушы кадр — координаттарды анықтауға мүмкіндік беретін жобалау кеңістігіндегі нүктелердің реттелген жиынтығы. Нақтырақ айтқанда, n өлшемді проективті кеңістікте жобалаушы кадр — n + 2 нүктелі тупл, мұнда олардың кез келген n + 1-і тәуелсіз, яғни бір гипержазықтықта жатпайды. Егер V — (n + 1) өлшемді векторлық кеңістік болса, ал p — V-ден 'P'(V)-ге каноникалық проекция болса, онда (p(e₀), ..., p(eₙ₊₁)) жобалаушы кадр болады, егер және тек қана (e₀, ..., eₙ) V-дің базисі болса және en₊₁-дің осы базистегі коэффициенттерінің бәрі нөлден өзгеше болса. Алғашқы n векторларды масштабтау арқылы кез келген кадрды (p(e'₀), ..., p(e'ₙ₊₁)) түрінде қайта жазуға болады, мұнда 1 = e'ₙ₊₁ = e'₀ + ... + e'ₙ; бұл өрнек барлық e'ᵢ-нің ортақ нөлдік емес коэффициентке көбейтілгеніне дейін бірегей. 1 = eₙ₊₁ = e₀ + ... + eₙ шарты орындалатын (p(e₀), ..., p(eₙ₊₁)) кадрындағы p(v) нүктесінің проективті координаттары немесе біртекті координаттары — v-нің (e₀, ..., eₙ) базисіндегі координаттары болып табылады. Олар да тек ортақ нөлдік емес коэффициентке масштабтауға дейін ғана анықталады. Проективті кеңістіктің каноникалық кадры — каноникалық базистің элементтерінің p-ге түсірілген суреттері (тек бір ғана нөлден өзгеше жазбасы бар тупл, ол 1-ге тең) және олардың қосындысының p-ге түсірілген суретінен тұрады.
ҚТ кешенді құрылымы
Нақты проекциялық кеңістіктер қарапайым CW кешенді құрылымына ие, себебі P^(n)(R) проекциялық кеңістігін P^(n-1)(R) проекциялық кеңістігінен S^(n-1) → P^(n-1)(R) квоталық проекциясын байланыстыру картасы ретінде n ұяшықты қосу арқылы алуға болады.
Алгебралық геометрия
Бастапқыда алгебралық геометрия көптүсті полиномиалдар жиынтығының ортақ нөлдерін зерттеді. Алгебралық сорттар деп аталатын бұл ортақ нөлдер аффиндік кеңістікке жатады. Тезірекіден, нақты коэффициенттер жағдайында дәл нәтижелер алу үшін барлық кешенді нөлдерді қарастыру қажет болды. Мысалы, алгебраның негізгі теоремасы n дәрежелі біркелкі квадраттық еркін көпмүшенің дәл n кешенді түбірі бар екенін көрсетеді. Көптүрлі жағдайда кешенді нөлдерді қарастыру қажет, бірақ жеткіліксіз: нөлдерді шексіздікте де қарастыру керек. Мысалы, Безу теоремасы екі жазық алгебралық қисықтың d және e дәрежелерінің қиылысы проективті жазықтықта кешенді нүктелерді ескергенде және нүктелерді олардың еселігімен санағанда дәл de нүктеден тұрады. Тағы бір мысал – бұл күрделі проективті жазықтықтағы сингулярлықтары арқылы жазық алгебралық қисықтың туысын есептеуге мүмкіндік беретін туыс-дәреже формуласы. Осылайша, проективті сорт – проективті кеңістіктегі нүктелер жиынтығы, олардың гомогенді координаттары гомогенді көпмүшелер жиынтығының ортақ нөлдері болып табылады. Кез келген аффинді сортты, оның шексіздіктегі нүктелерін қосып, бірегей тәсілмен проективті сортқа толықтыруға болады, бұл анықтайтын көпмүшелерді гомогендеуден және гомогендеуші айнымалыға қатысты қанықтыру арқылы шексіздіктегі гипержазықтықта орналасқан компоненттерді жоюдан тұрады. Проективті кеңістіктер мен проективті сорттардың маңызды қасиеті – алгебралық сорттардың морфизмі астындағы проективті сорттың бейнесі Зариски топологиясы үшін жабық (яғни, ол алгебралық жиын). Бұл нақты және кешенді проективті кеңістіктің тығыздығының кез келген негізгі өріске жалпыламасы. Проективті кеңістік өзі де проективті сорт болып табылады, себебі ол нөлдік көпмүшенің нөлдер жиынтығы болып табылады.
Схема теориясы
20 ғасырдың екінші жартысында Александр Гротендик енгізген схема теориясы, Rⁿ ашық жиынтарды біріктіру арқылы көптеулер құруға ұқсас, аффиндік схемалар деп аталатын кішірек бөліктерді біріктіру арқылы схемалар деп аталатын алгебралық сорттардың обобщениелеуін анықтауға мүмкіндік береді. Proj құрылымы – проективті кеңістіктің схемасын құру, және жалпы алғанда, кез келген проективті сортты аффиндік схемаларды біріктіру арқылы жасау. Проективті кеңістіктер жағдайында, осы аффиндік схемалар үшін проективті кеңістіктің жоғарыда сипатталған кестелеріне (аффиндік кеңістіктер) сәйкес аффиндік схемаларды қабылдауға болады.
Жіктеу
Өлшем 0 (сызық жоқ): Кеңістік – жалғыз нүкте. Өлшем 1 (бір ғана сызық): Барлық нүктелер бірегей сызықта жатыр. Өлшем 2: Кем дегенде 2 сызық бар, және кез келген екі сызық түйіседі. n=2 үшін проективті кеңістік проективті жазықтыққа эквивалентті. Оларды жіктеу әлдеқайда қиын, себебі олардың барлығы PG(d, K) -мен изоморфты емес. Десаргуес жазықтықтары (PG(2, K) -мен изоморфты жазықтықтар) Десаргуес теоремасын қанағаттандырады және бөлу сақиналары үстіндегі проективті жазықтықтар болып табылады, бірақ Десаргуес емес жазықтықтар көптеп табылады. Кем дегенде 3-өлшем: Қиылыспайтын екі сызық бар. Veblen–Young теоремасын дәлелдеді, оған сәйкес n ≥ 3 өлшемді әрбір проективті кеңістік PG(n, K) -мен изоморфты, яғни K бөлу сақинасы арқылы алынған n өлшемді проективті кеңістік.
Шекті проекциялық кеңістіктер мен жазықтықтар
Шекті проективті кеңістік – P нүктелердің шекті жиыны болатын проективті кеңістік. Кез келген шекті проективті кеңістікте әрбір түзудегі нүктелердің саны бірдей болады, ал кеңістіктің реті осы ортақ саннан бір кем деп анықталады. Кем дегенде үш өлшемді шекті проективті кеңістіктер үшін Веддерберн теоремасы проективті кеңістікті анықтайтын бөлу сақинасы шекті өріс, GF(q) болуы керек екенін көрсетеді, оның реті (яғни элементтер саны) q (жасампаз қуат) болады. Мұндай шекті өріс үстінде анықталған шекті проективті кеңістікте түзуде q + 1 нүкте болады, сондықтан рет туралы екі түсінік сәйкес келеді. Белгіленуінде PG(n, GF(q)) әдетте PG(n, q) деп жазылады. Бірдей реттің барлық шекті өрістер изоморфты, сондықтан изоморфизмге дейін берілген шекті өрісте әрбір өлшем үшін үштен үлкен немесе оған тең бір ғана шекті проективті кеңістік бар. Дегенмен, екінші өлшемде Дезарг емес жазықтықтар бар. Изоморфизмге дейін 2, 3, 4, 10 ретті шекті проективті жазықтықтар бар. Бұдан жоғары реттегі сандарды есептеу өте қиын және Брук-Райзер теоремасына сәйкес, кейбір нөлдік мәндерден басқа анықталмайды. Ең кіші проективті жазықтық – 7 нүктесі мен 7 түзуі бар Фано жазықтығы, PG(2, 2). Ең кішкентай 3 өлшемді проективті кеңістік – PG(3, 2), 15 нүктесі, 35 түзуі және 15 жазықтығы бар.
finite projective planes of orders 2, 3, 4, , 10, respectively. The numbers beyond this are very difficult to calculate and are not determined except for some zero values due to the Bruck–Ryser theorem. The smallest projective plane is the Fano plane, PG(2, 2) with 7 points and 7 lines. The smallest 3 dimensional projective spaces is PG(3, 2), with 15 points, 35 lines and 15 planes.
Екілік проекциялық кеңістік
Жоғарыда аталған конструкция V кеңістігі орнына оның қос кеңістігі V^(∗) -ға қолданылғанда, қос проективті кеңістік пайда болады, ол V кеңістігінің бастапқы нүктесі арқылы өтетін гипержазықтықтар кеңістігімен каноникалық түрде сәйкестендіріледі. Яғни, егер V n өлшемді болса, онда P(V^(∗)) – V кеңістігіндегі n − 1 өлшемді жазықтықтардың Грассманниан кеңістігі. Алгебралық геометрияда бұл конструкция проективті шоғырларды құруда көбірек икемділікке мүмкіндік береді. Y схемасының үстіндегі кез келген квази-когерентті шоғыр E-ге, олар тек жергілікті бос емес, проективті кеңістікті қосу қажет. Толықрақ мәліметтер үшін EGAII, 2-тарау, 4-параграфты қараңыз.
In algebraic geometry, this construction allows for greater flexibility in the construction of projective bundles. One would like to be able to associate a projective space to every quasi coherent sheaf E over a scheme Y, not just the locally free ones. See EGAII, Chap. II, par. 4 for more details.
Жалпылау
өлшем Берілген V векторлық кеңістігінің барлық бір өлшемді сызықтық кіші кеңістіктерінің "кеңістігі" болып табылатын проекциялық кеңістік, Грасман көптігіне жалпыланады, ол V-дің жоғары өлшемді кіші кеңістіктерін (белгілі бір тұрақты өлшемде) параметрлейді. Кіші кеңістіктер тізбегі Әдетте, флаг көптігі – флагтардың кеңістігі, яғни V-дің сызықтық кіші кеңістіктерінің тізбектері. Басқа алгебралық сорттар Ең жалпы жағдайда, модульдік кеңістіктер берілген түрдегі эллиптикалық қисықтар сияқты объектілерді параметрлейді. Басқа сақиналар Ассоциативтік сақиналарға (тек өрістерге емес) жалпылау, мысалы, сақина үстіндегі проекциялық түзуді береді. Тікеу проекциялық кеңістіктерді біріктіру проекциялық кеңістік шоғырларын тудырады. Севери–Брауер сорттары – K өрісіндегі алгебралық сорттар, олар K базалық өрісінің кеңейтілуінен кейін проекциялық кеңістікке изоморфты болады. Проекциялық кеңістіктердің тағы бір жалпылауы – салмақталған проекциялық кеңістіктер; олар торикалық сорттардың ерекше жағдайлары болып табылады.
sequence of subspaces More generally flag manifold is the space of flags, i. e., chains of linear subspaces of V.
other subvarieties Even more generally, moduli spaces parametrize objects such as elliptic curves of a given kind. other rings Generalizing to associative rings (rather than only fields) yields, for example, the projective line over a ring. patching Patching projective spaces together yields projective space bundles. Severi–Brauer varieties are algebraic varieties over a field K, which become isomorphic to projective spaces after an extension of the base field K.
Another generalization of projective spaces are weighted projective spaces; these are themselves special cases of toric varieties.