Up 位とアフィン空間の関係
 (位・量・数 ←→ 点・ベクトル・スカラー/行列)
 


    自然数 → 整数 → 有理数 → 実数 → 複素数 → 四元数 の流れでは,実数のところから,実線型空間を量にしていきます。
    また一方,自然数 → 正負の数 (整数, 有理数) → 実数 → 複素数 → 四元数の流れでは,正負の数のところから,「位 (位置)」の概念が立つようになります。( 「位」表現──存在の3態:位・量・数 )

    量が実線型空間のとき,位は実線型空間に対応する実アフィン空間になります。

    ここで「実線型空間に対応する実アフィン空間」の意味ですが,つぎのようになります:
    線型空間に対しては,「点」を要素とするアフィン空間が考えられます。
    1次元実ベクトル,2次元実ベクトル,3次元実ベクトルをそれぞれ「直線上の移動/シフト」,「平面上の移動/シフト」,「空間の中の移動/シフト」と見てきましたが,このとき暗黙に対象化していた直線,平面,空間の身分を表すことばが,「アフィン空間」です。
    そして特に,線型空間に対応するアフィン空間を「アフィン空間」と呼びます。

    実アフィン空間では,点の表現が主題になります。そして,
     「原点と定めた点Oから移動ベクトルだけシフトしている点P」
    が,表現の形になります。
    式にすると,つぎのようになります:
    P = O   

    1次元では,点の表現がつぎのようになります:

    ところでこれは,位の表現と構造が同じです:



    実際,1次元では,量と線型空間が同じものになったように,位とアフィン空間が同じものになります。
    特に,つぎの対応が成り立っています:

位・量・数 点・ベクトル・スカラ
「基準・単位」 「原点・基底」


    つぎに2次元では,点の表現がつぎのようになります:


      確認:
      • 点   :P, O
      • ベクトル:, 1, 2, 1 n1, 2 n2
      • スカラー:n1, n2

    2次元以降では,量と線型空間が構造の違うものになりますので,位とアフィン空間も構造の違うものになります。
    ただし,緩い対応関係として,1次元に引き続きつぎの対応関係を見ていくことができます:

位・量・数 点・ベクトル・スカラ/行列
「基準・単位」 「原点・基底」

    なお,点の表現の枠として用いている基底と原点の組──2次元の場合だと ( (1, 2), O ) ──を,「(アフィン)枠」と呼びます。