题目
16. (2.0分) 集合C=(x,y)in R^2|x^2+y^2=1是否为凸集? A 是 B 否A. 是B. 否
16. (2.0分)
集合$C=\left\{(x,y)\in R^{2}|x^{2}+y^{2}=1\right\}$是否为凸集?
A 是
B 否
A. 是
B. 否
题目解答
答案
B. 否
解析
凸集的定义是:对于集合中的任意两点,连接它们的线段上的所有点都必须属于该集合。本题中,集合$C$是单位圆周(所有满足$x^2 + y^2 = 1$的点)。关键点在于验证是否存在两点连线上的某点不在集合中。例如,取圆周上的两点$(1,0)$和$(-1,0)$,它们的中点$(0,0)$显然不满足圆周方程,因此集合$C$不满足凸集的条件。
步骤1:理解凸集的定义
凸集要求任意两点连线段上的所有点均在集合内。若存在两点连线段上的某点不在集合中,则集合不是凸集。
步骤2:构造反例
取集合$C$中的两点$A(1,0)$和$B(-1,0)$,计算它们的中点:
$\text{中点} = (1 \cdot \frac{1}{2} + (-1) \cdot \frac{1}{2}, 0 \cdot \frac{1}{2} + 0 \cdot \frac{1}{2}) = (0, 0)$
步骤3:验证中点是否属于集合
中点$(0,0)$代入集合条件:
$0^2 + 0^2 = 0 \neq 1$
因此,中点$(0,0)$不在集合$C$中。
结论
存在两点连线段上的点不在集合中,故集合$C$不是凸集。