給定一個光滑流形 和一個開覆蓋
,服從覆蓋
的單位分解是一組光滑的、非負的函式
,使得
的支撐集包含在
中,並且
處處成立。通常要求
具有緊閉包,可以解釋為有限的或有界的開集。在
是區域性有限覆蓋的情況下,任何點
僅有有限個
使得
。
單位分解可以用於將區域性定義的物件拼合在一起。例如,總是存在光滑的全域性向量場,可能在某些地方消失,但不是恆等於零。用座標圖 覆蓋
,使得任何點只被有限個座標圖重疊覆蓋。在每個座標圖
上,存在區域性向量場
。將它們標記為
,並且對於每個圖,選擇向量場
。那麼
是一個全域性向量場。這個求和是收斂的,因為在任何
處,只有有限個
。
其他應用需要將物件解釋為函式,或者稱為叢截面的函式推廣,例如黎曼度量。透過將這樣的度量視為叢的截面,很容易證明在任何光滑流形上都存在光滑度量。證明使用了單位分解,並且與上面使用的證明類似。
嚴格來說,求和 不必恆等於 1 才能使論證成立。之所以得名,是因為在每個點,這些函式都對值 1 進行分割。此外,從凸性的角度來看,這也很方便。