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Dimensión afín de un simplex determinada por $k+1$ puntos

En la obra de Boyd y Vandenberghe Optimización convexa dicen $k+1$ puntos $v_0,\dots, v_k\in\mathbb{R}^n$ son afinadamente independiente si $v_1-v_0,\dots, v_k-v_0$ son linealmente independientes. A continuación, definen la simplex definido por $v_0,\dots, v_k$ para ser el casco convexo de estos puntos, es decir, el conjunto $C$ dado por $$C:=\operatorname{conv}\{v_0,\dots, v_k\} = \{\theta_0v_0+\cdots+ \theta_kv_k\mid \theta_i\ge 0\forall i, \sum_{i=1}^k \theta_i=1\}.$$

Afirman que la dimensión afín de $C$ es igual a $k$ que es la dimensión de $V:=\operatorname{aff}(C)-x^*$ , donde $x^*\in \operatorname{aff}(C)$ es arbitraria. (Obsérvese que $V$ es un subespacio de $\mathbb{R}^n$ y es independiente de la elección de $x^*$ .) Intentaba demostrarlo rigurosamente encontrando una base de este subespacio, pero me perdía en los detalles.

Buscando ayuda en la prueba de esto usando sólo la información aquí (es decir, no utilizar alguna definición alternativa de un simplex, a menos que se demuestre que es equivalente). Se agradecerán los detalles. No estoy seguro de si encontrar una base es demasiado difícil aquí o si hay una solución más inteligente. Tenga en cuenta que $$ \operatorname{aff}(C):=\{\gamma_0y_0+\cdots +\gamma_ly_l\mid y_0,\dots,y_l\in C,\gamma_0+\cdots\gamma_l=1\}\\ =\big\{(\gamma_0\theta_{00}+\cdots \gamma_l\theta_{l0})v_0+\cdots +(\gamma_0\theta_{0k}+\cdots \gamma_l\theta_{lk})v_k\mid \gamma_0+\cdots+\gamma_k=1, \\\theta_{ij}\ge 0\forall i,j, \sum_{j=0}^k \theta_{ij}=1\forall1\le i\le l\big\}.$$

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Atsana Puntos 13

Para los interesados, después de pensarlo un poco más, no es un problema demasiado difícil. Se puede demostrar fácilmente que $$\text{aff}C-v_0=\text{span}\{v_1-v_0,\dots,v_k-v_0\}$$ mediante una manipulación básica de las definiciones anteriores. Dado que $v_0,\dots, v_k$ son afinamente independientes, el resultado se deduce (ya que $v_0\in \text{aff}C$ ). Puedo poner detalles si se desea, pero es bastante elemental.

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