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수학에서 별모양 집합(-模樣集合, 영어: star-shaped set)은 유클리드 공간의 특정한 꼴의 부분집합이다. 대략, 별모양 집합을 벽으로 둘러싸였다고 생각하면, 어떤 원점이 존재하여 그 원점으로부터 벽까지의 시선이 가려지지 않는 집합이다.
유클리드 공간 속의 별모양 집합 는 다음 성질을 만족한다. 적어도 하나의 어떤 가 존재하여, 모든 와 에 대하여,
이다. (이러한 원점은 유일하지 않을 수 있으며, 별모양 집합을 정의하는 데이터에 포함되지 않는다.)
마찬가지로 복소수 벡터 공간 에 대해서도 유사하게 별모양 집합을 정의할 수 있다.
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