閉路空間

閉路空間

閉路空間(loop space)是一類特殊的拓撲空間

拓撲空間是歐幾里得空間的一種推廣。給定任意一個集,在它的每一個點賦予一種確定的鄰域結構便構成一個拓撲空間。拓撲空間是一種抽象空間,這種抽象空間最早由法國數學家弗雷歇於1906年開始研究。1913年他考慮用鄰域定義空間,1914年德國數學家豪斯多夫給出正式定義。

基本介紹

  • 中文名:閉路空間
  • 外文名:loop space
  • 性質:一類特殊的拓撲空間
  • 定義:緊開拓撲之下所構成的空間
  • 所屬學科代數拓撲
定義,性質,概念,拓撲,拓撲空間,映射,連續映射,

定義

若(Y,y0)為一個帶基點的空間,則所有的連續映射(S,s0)→(Y,y0)(S為一維球面,s0為它炒影員的基點)在緊開拓撲之下所構成的空間,稱為Y的閉路空間,記為ΩY。

性質

設Σ為約化緯垂,則有伴隨同構

概念

1.閉路空間是一類特殊的拓撲空間
2.閉路空間是起點與終點重合的道路空間

拓撲

拓撲是集合上的一種結構。設T為非空集X的子集族。若T滿足以下條件:
1.X與空集都屬於T;
2.T中任意兩個成員的交屬於T;
3.T中任意多個成員的並屬於T;
則T稱為X上的一個拓撲。具有拓撲T的集合X稱為拓撲空間,記為(X,T)。
設T1與T2為集合X上的兩個拓撲。若有關係T1T2,則稱T1粗於T2,或T2細於T1。當X上的兩個拓撲相互之間沒有包含關係時,則稱它們是不可比較的。在集合X上,離散拓撲是最細的拓撲,平凡拓撲是最粗的拓撲。

拓撲空間

拓撲空間是歐幾里得空間的一種推廣。給定任意一個集,在它的每一個點賦予一種確定的鄰域結構便構成一個拓撲嘗蜜捉空間。拓撲空間是一種抽象空間,這種抽象空間最早由法國數學家弗雷歇於1906年開始研究。1913年他考慮用鄰域定義空間,1914年德國主陵墊迎數學家豪斯多夫給出正式定義。豪斯多夫把拓撲空間定義為一個集合,並使用了“鄰域”概念,根據這一概念建立了恥旋抽象空間的完整理論,後人稱他建立的這種拓撲空間為豪斯多夫空間(即現在的T2拓撲空間)。同時期的匈牙利數學家裡斯還從導集出發定義了拓撲空間。20世紀20年代,原蘇聯莫斯科學派的數學家П.С.亞里山德羅夫與烏雷松等人對緊與列緊空間理論進行了系統研究,並在距離化問題上有重要貢獻。1930年該學派的吉洪諾夫證明了緊空間的積空間的緊性,他還引進了拓撲空間的無窮乘積(吉洪諾夫乘積)和完全正規空間(吉洪諾夫空間)的概念。
20世紀30年代後,法國數學家又在拓撲空間方面做出新貢獻。1937年布爾巴基學派的主要成員H.嘉當引入“濾子”、“超濾”等重要概念,使得“收斂”的更本質的屬性顯示出來。韋伊提出一致性結構的概念,推廣了距離空間,還於1940年出版了《拓撲群的積分及其套用》一書。1944年迪厄多內引進雙緊緻空間,提出仿緊空間是緊空間的一種推廣。1945年弗雷歇又提出抽象距的概念,他的學生們進行了完整的研究。布爾巴基學派的《一般拓撲學》亦對拓撲空間理論進行了補充和總結。
此外,美國數學家斯通研究了剖分空間的可度量性,1948年證明了度量空間是仿緊的等結果。捷克數學家切赫建立起緊緻空間的包絡理論,為一般拓撲學提供了有力工具。他的著作《拓撲空間論》於1960年出版。近幾十年來拓撲空間理論仍在繼續發展,不斷取得新的成果。

映射

映射亦稱函式。數學的基本概念之一。也是一種特殊的關係。設肯奔茅譽G是從X到Y的關係,G的定義域D(G)為X,且對任何x∈X都有惟一的y∈Y滿足G(x,y),則稱G為從X到Y的映射。即關係G為映射時,應滿足下列兩個條件:
1.(x∈X)(y∈Y)(xGy).
2.(x∈X)(y∈Y)(z∈Y)((xGy∧xGz)→y=z).這個被x∈X所惟一確定的y∈Y,通常表示為y=f(x)(x∈X).f(x)滿足:
1) f(x)∈Y.
2) G(x,f(x))成立(x∈X).
3)z∈Y,G(x,z)→z=f(x).
關係G常使用另一些記號:f:X→Y或XY.f與G的關係是y=f(x)(x∈X),若且唯若G(x,y)成立.可取變謎應寒域X中的不同元素為值的變元稱為自變元或自變數。同樣可取變域Y中的不同元素為值的變元稱為因變元或因變數。始集X稱為映射f的定義域。記為D(f)或dom(f).終集Y稱為映射的陪域,記為C(f)或codom(f).Y中與X中的元素有關係G的元素的組合{y|x(x∈X∧y=f(x)∈Y)}稱為映射的值域,記為R(f)或ran(f)。當y=f(x)時,y稱為x的象,而x稱為y的原象。y的所有原象所成之集用f(y)表示。對於AX,所有遷棄熱A中元素的象的集合{y|x(x∈A∧y=f(x)∈Y)}或{f(x)|x∈A}稱為A的象.記為f(A).對於BY,所有B中元素的原象的集合{x|x∈X∧y(y∈B∧y=f(x))}稱為B的原象。記為f(B)。顯然:f(A)=f(x),f(B)=f(y)。

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。

映射

映射亦稱函式。數學的基本概念之一。也是一種特殊的關係。設G是從X到Y的關係,G的定義域D(G)為X,且對任何x∈X都有惟一的y∈Y滿足G(x,y),則稱G為從X到Y的映射。即關係G為映射時,應滿足下列兩個條件:
1.(x∈X)(y∈Y)(xGy).
2.(x∈X)(y∈Y)(z∈Y)((xGy∧xGz)→y=z).這個被x∈X所惟一確定的y∈Y,通常表示為y=f(x)(x∈X).f(x)滿足:
1) f(x)∈Y.
2) G(x,f(x))成立(x∈X).
3)z∈Y,G(x,z)→z=f(x).
關係G常使用另一些記號:f:X→Y或XY.f與G的關係是y=f(x)(x∈X),若且唯若G(x,y)成立.可取變域X中的不同元素為值的變元稱為自變元或自變數。同樣可取變域Y中的不同元素為值的變元稱為因變元或因變數。始集X稱為映射f的定義域。記為D(f)或dom(f).終集Y稱為映射的陪域,記為C(f)或codom(f).Y中與X中的元素有關係G的元素的組合{y|x(x∈X∧y=f(x)∈Y)}稱為映射的值域,記為R(f)或ran(f)。當y=f(x)時,y稱為x的象,而x稱為y的原象。y的所有原象所成之集用f(y)表示。對於AX,所有A中元素的象的集合{y|x(x∈A∧y=f(x)∈Y)}或{f(x)|x∈A}稱為A的象.記為f(A).對於BY,所有B中元素的原象的集合{x|x∈X∧y(y∈B∧y=f(x))}稱為B的原象。記為f(B)。顯然:f(A)=f(x),f(B)=f(y)。

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。

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