格拉斯曼流形 是
維子空間在一個
維向量空間中的集合。例如,線的集合
是射影空間。實格拉斯曼流形(以及復格拉斯曼流形)是流形的例子。例如,子空間
有一個鄰域
。子空間
在
中,如果
和
並且
。那麼對於任何
,向量
和
是唯一確定的,透過要求
和
。其他六個條目為
提供座標。
一般來說,格拉斯曼流形可以在一個點 以類似的方式給出座標。令
為
維子空間的開集,這些子空間投影到
上。首先選擇一個 標準正交基
對於
,使得
張成
。使用這個基,可以取任意
個向量並構成一個
矩陣。對
的基執行此操作,另一個
維子空間在
中,得到一個
矩陣,它在行的線性組合下是良好定義的。最後一步是進行行簡化,使得前
塊是單位矩陣。然後,最後
塊由
唯一確定。此塊中的條目給出了開集
的座標。
如果 是
的標準基,
的基由
個向量
給出,
。如果
是維度為
的子空間
的基,
的子空間
對應於
中的一個點
,其座標是
關於
的上述基的分量。這些座標是所謂的 格拉斯曼座標
。
基 的不同選擇產生不同的
元組座標,它與原始的
元組相差一個非零乘法常數,因此它對應於相同的點。
格拉斯曼流形也是一個齊次空間。一個子空間由它的基向量確定。置換基向量的群是 。固定
的矩陣是一個對角分塊矩陣,左上角是一個
非奇異矩陣,右下角是一個
可逆矩陣。
在格拉斯曼流形
上傳遞作用。令
為
的穩定子(或迷向子)。那麼
是
的子群,由矩陣
組成,使得對於所有
,
滿足
和
,有
。
與
同構。
格拉斯曼流形的切空間由 矩陣給出,即從
到商向量空間
的線性對映。
元素 是
階子式,對於
矩陣,其第
行包含
關於基
的分量。它對應於一個線性變換
,其值域是
。一般來說,這種線性變換的值域的維度為
當且僅當對應的
矩陣的秩為
。
令 為
的子集,由矩陣
的所有
階子式(可以看作
個座標的序列)等於零,並且一個
階子式非零的條件定義。格拉斯曼流形
可以看作是從
的對映的像,該對映將
的每個矩陣對映到其
階子式的序列。