度量空间

等距

等距是把一个度量空间搬到另一个之上而不扭曲任何距离的映射:两点之间原先相隔多远,之后便分毫不差地相隔多远。它是抽象中的刚体运动——一种对点的重新标记,使几何丝毫不变。

严格地说,从 (X, d_X) 到 (Y, d_Y) 的映射 f 称为等距,如果对所有 x, x-prime 属于 X 都有 d_Y(f(x), f(x-prime)) = d_X(x, x-prime)。这一等式迫使 f 为单射,因为不同的点保持正的距离。若 f 还是满射,则两个空间等距:作为度量空间无从区分,彼此不过是经过改名的副本。

等距未必是满射:把一个空间嵌入它的完备化,或把直线嵌入平面,都保持一切距离却遗漏了点。等距是度量几何中保持结构的映射,相当于代数中的同构,也正是它使得度量空间的完备化只在等距意义下唯一,而非字面上唯一。

在配有欧氏距离的 R^2 上,平移 f(x, y) = (x + 3, y - 1) 和旋转 90 度都是等距:二者都使每一对点之间的距离不变。R 上的映射 x -> -x 也是等距。

刚体运动——平移与旋转——是日常的等距。

又称
isometric embedding等距映射等距映射