Risposta breve
No, non è possibile (a mia conoscenza, al momento) avviarsi in uno degli altri sistemi operativi da un'immagine del disco memorizzata su un'altra partizione.
Quello che ho fatto in passato è creare una terza partizione che uso per condividere file tra i due. Rendo entrambe le partizioni di avvio abbastanza grandi per memorizzare le cose più importanti e poi un terzo che posso memorizzare altri file sia che si tratti di file Windows o Mac. Non è una soluzione perfetta, ma almeno in questo modo se vuoi più spazio per il materiale Mac, allora puoi formattare quella partizione in HFS +. Se vuoi più spazio per le cose di Windows, puoi formattare quella partizione in NTFS o exFAT o qualcosa del genere.
Se decidi di fare qualcosa del genere, cerca nel modo corretto di farlo prima di provare. Non è un processo facile ma è almeno più facile che cercare di fare ciò che hai suggerito. Puoi trovare alcune istruzioni sul sito web di Ubuntu che aiutano a spiegare come configurare un sistema di avvio triplo. Segui queste istruzioni e salta semplicemente il passo in cui installi Ubuntu. Invece, lascia l'ultima partizione vuota per l'archiviazione di materiale.
IMPORTANTE: non dimenticare di eseguire il backup di tutto prima di provare qualsiasi tipo di partizionamento sull'unità principale. Sei stato avvertito.
Un'altra opzione è installare una seconda unità, se possibile. Ho un MacBook Pro più vecchio e ho tolto l'unità DVD e ho messo una seconda unità al suo posto. Questa è la cosa più semplice in assoluto, se puoi.
Per quanto riguarda la tua domanda su LVM. CoreStorage consente di impostare partizioni che possono essere ridimensionate successivamente e simili, ma Windows non può essere avviato da una partizione CoreStorage. CoreStorage è strettamente una tecnologia macOS che nessun altro sistema operativo riconosce. Ma questa è una storia più lunga per un'altra volta.
Risposta più lunga
Il firmware del tuo Mac che si occupa di trovare e montare una partizione avviabile non ha questa capacità. Forse, forse nel mondo di Linux è possibile, ma non ne sono sicuro. Ma so che il firmware di un Mac non ha questa capacità perché non è qualcosa che il 99,999% delle persone vorrebbe fare.
Quando il tuo Mac accende il firmware (il software in dotazione che è memorizzato su un chip sulla scheda madre) è incaricato di trovare una partizione sul tuo disco rigido con un sistema operativo che può essere avviato. Quando si avvia su macOS il firmware (EFI su Mac) trova una partizione speciale sul disco rigido chiamata EFI (sì, lo stesso nome del firmware), monta quella partizione e lascia che il software (chiamato boot loader) riprenda processo di avvio. L'EFI è molto piccolo e ha capacità molto limitate dal momento che deve vivere in un piccolo chip sulla scheda madre. Il boot loader può fare di più perché la partizione EFI sul tuo disco rigido è abbastanza grande da contenere un programma più grande.
Il caricatore di avvio quindi monta le altre unità sul disco e trova le partizioni con macOS e, in base all'unità selezionata nelle Preferenze di sistema, avvierà macOS dalla partizione scelta (è possibile avere molte partizioni diverse sullo stesso disco rigido con macOS installato su nessuno di essi).
Quando fai il boot su Windows su un Mac, l'EFI fa le cose in modo leggermente diverso. Per quanto ne so, il boot loader sulla partizione EFI non è usato per avviare Windows. Invece, il programma di installazione di Windows inserisce un piccolo frammento di codice all'inizio del disco nel piccolo spazio chiamato MBR. Quello spazio è misurato in byte. Neanche kilobyte. Solo byte. È assolutamente minuscolo. Quindi non puoi fare molto con il boot loader memorizzato lì. Tutto ciò che fa è trovare la partizione di Windows e dirigere la CPU lì per finire l'avvio. Non c'è spazio sul caricatore di avvio di Windows per fare molto di qualsiasi altra cosa. Soprattutto non per montare un'unità, trovare l'immagine disco corretta su quella unità e quindi montare e avviare da quella immagine del disco. Non sarebbe vicino all'inserimento nell'MBR.
Tornando alla partizione EFI potrebbe esserci la possibilità di montare abbastanza software su quella partizione per fare tutto il lavoro necessario per l'avvio da un'immagine disco, ma di nuovo non sono sicuro che sia possibile. Non ho familiarità con il processo di avvio per sapere se lo è. Tutto quello che so per certo è che l'attuale EFI e il caricatore di avvio non supportano nulla come te lo chiedi.
Creare un boot loader che fa ciò che stai cercando potrebbe essere possibile ma richiederebbe molto lavoro e una strong comprensione di come funziona l'intero processo di avvio.
Il punto è che sarebbe molto meglio usare il tuo tempo per trovare un modo migliore per partizionare il tuo disco rigido, quindi provare a montarne uno usando un'immagine del disco.
Ho cercato di spiegare le cose nel modo migliore in cui le capisco, ma potrei sbagliarmi. Qualcuno, per favore, correggimi se lo sono.