胞腔逼近定理(cellular approximation theorem)是代數拓撲學的一條重要定理。與單純逼近類似,CW復形之間的連續映射可以用胞腔映射來逼近。
基本介紹
- 中文名:胞腔逼近定理
- 外文名:cellular approximation theorem
- 領域:數學
- 學科:代數拓撲學
- 類似:單純逼近
- 映射:連續映射
概念,逼近定理,代數拓撲學,連續映射,
概念
胞腔逼近定理(cellular approximation theorem)是代數拓撲學的一條重要定理。與單純逼近類似,CW復形之間的連續映射可以用胞腔映射來逼近。相對CW復形之間的連續映射:f: (X,A)→(Y,B),稱為胞腔的,若對於每個n≥-1,f((X,A)n) (Y,B)n。胞腔逼近定理斷言:相對CW復形之間的任何連續映射f:(X,A)→(Y,B)都相對於A同倫於一個胞腔映射,並且相對於A同倫的任何兩個胞腔映射的同倫都可以通過一個胞腔同倫來做到。
逼近定理
逼近定理是不同的賦值之間相互獨立的定理,是中國剩餘定理(孫子定理)的推廣。該定理斷言:若φ1,φ2,…,φn是域F的互不等價的非平凡賦值,a1,a2,…,an為F中任意元素,則對於任意ε>0,總存在F中元素x使φi(x-ai)<ε對i=1,2,…,n均成立。
逼近定理揭示出不等價的有限個賦值是相互獨立的,這是孫子定理的推廣,在處理多個賦值時將很重要。
逼近(approximation)定理:設 是域K的互不等價的非平凡賦值,記 對K中任意元素 任給 ,必存在K中元素x使得
現若 為有理數域, 是 賦值,相應指數賦值記為 對任意 任取 ,則由上述定理有x使
這意味著
即 ,故逼近定理是孫子定理的推廣,下面可看到,二者的證明思路也類似。
代數拓撲學
早期所稱的組合拓撲學,是19世紀末彭加勒 (H.Poincare,1854~1912) 首先提出的,在1895~ 1904年間他創立了用剖分研究流形的基本方法,並 引進了許多不變數——基本群、同調、貝蒂數、撓 係數,並提出了具體的計算方法。他探討了三維流形 的拓撲分類問題,提出了著名的彭加勒猜想。繼後, 布勞維爾 (L.E.Brouwer,1881~1966) 在1910~ 1912年間提出了用單純映射逼近連續映射的方法, 並證明了不同維歐氏空間不同胚,開創了不動點類理 論,使組合拓撲學在概念精確、論證嚴密方面達到了 應有的標準。緊接著亞歷山大 (J.W.Alexander, 1896~) 於1915年證明了貝蒂數與撓係數的拓撲不 變性。隨著抽象代數學的興起,1925年前後,經諾 特 (A.E.Noether) 提議,H.霍普夫於1928年將組 合拓撲學建立在群論基礎上,定義了同調群。從此組 合拓撲學逐步演變成利用抽象代數的方法研究拓撲問 題的代數拓撲學。
代數拓撲學的基本思想是: 對一個拓撲空間聯繫 一個或一列代數系統; 對空間之間的連續映射,聯繫 相應的代數系統之間的同態,以此反映空間與映射的 拓撲性質。代數拓撲學的內容主要有:①同調論。研究與同調概念有關的課題,如單純同調群、奇異同調群,上同調群及同調論公理、範疇與函子;②同倫論。研究與連續映射的連續形變有關的各種課題,如同倫問題、提升問題、同倫分類問題及同倫群的計算問題、倫型問題、不動點類理論。目前代數拓撲學已成為十分重要的數學分支,它的發展深刻地影響著其它數學分支,甚至在理論物理與原子核構造的研究中也得到了廣泛套用。
連續映射
設f為從拓撲空間E到拓撲空間F中的映射。 稱f在E的點x0是連續的,如果對f(x0)在F中的任一鄰域W,在E中存在x0的鄰域V,使在f下V的象包含在W中;換言之,如果在f下f(x0)的任一鄰域的逆象是x0的鄰域。
稱f在E上是連續的(或簡稱f是連續的),如果它在E的每一點都連續。
為使f是連續的,必須且只須F的任一閉集經由f的逆象是E的閉集,或F的任一開集經由f的逆象是E的開集。但是E的開集(閉集)經由連續映射的正象不一定是F的開集(閉集)。
從E到F中的常映射是連續的.E的恆等映射是連續的。
任一從離散空間到拓撲空間的映射是連續的。
設E,F及G為拓撲空間,f為從E到F中的連續映射,而g為從F到G中的連續映射,則複合映射g°f是連續的。
當E與F為分別賦以距離d及e的度量空間時,為使f在x0點連續,其充分必要條件是:對任一嚴格正的實數ε,存在嚴格正的實數η,使得由關係d(x,x0)≤η可推出e(f(x),f(x0))≤ε。若f為定義在R的子集P上的有限數值函式,則使f在x0點連續的充分必要條件是:對任一嚴格正的實數ε,存在嚴格正的實數η,使得對P的任一元素x,關係|x-x0| ≤η蘊涵|f(x)-f(x0)|≤ε。