Консультация № 185727
01.04.2012, 13:55
63.83 руб.
0 2 1
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:
Докажите (не используя группы гомологии) негомеоморфность следующих пространств, изображаемых символами: О, П, X, Р, Ы, 8.

Обсуждение

давно
Профессор
399103
482
01.04.2012, 19:57
общий
это ответ
Здравствуйте, Посетитель - 375268!

О, П, X, Р, Ы, 8.

Вооружимся понятием связности и тем, что непрерывный образ связного множества связен.

Отсюда сразу понятно, что Ы негомеоморфна другим символам, т.к. у неё две компоненты связности.

О и П.

Т.е. отрезок([0,1] для определённости) и окружность. Пусть гомеоморфны. Пусть 1 переходит куда-то. Тогда [0,1) гомеоморфен окружности без точки - т.е. интервалу((2,3) для определённости). А они не гомеоморфны. Действительно, пусть гомеоморфны. 0 переходит куда-то внутрь (2,3)(без ограничения общности - в 2.5). Образ (0,1) непрерывен, а потому связен. А потому на (2,2.5)U(2.5,3) непрерывно отобразиться не может.

О и X

Пусть гомеоморфны. Центру Х соответствует какая-то точка О. Остатки соответствующих топологических пространств - 4 полуинтервала и интервал, соответственно. 4 компоненты связности и 1. Негомеоморфны.

Остальные, в принципе, подобно разбираются. Если есть необходимость, смогу завтра вечером или послезавтра расписать.
давно
Профессор
399103
482
02.04.2012, 09:15
общий
03.04.2012, 02:10
Собственно, остальные прстранства.

О, П, X, Р, 8.

О выделено тем, что все остальные содержат точки, удаление которых разбивает их на компоненты связности, а О нет. К примеру, альтернативное доказательство того, что П и О не гомеоморфны. Пусть центр П переходит куда-то в О. Оставшиеся две половинки П не погут быть гомеоморфны одному куску, оставшемуся от О. С остальными так же.

П, X, Р, 8.

Х выделено тем, что удаление центральной точки разбивает её на 4 компоненты связности. У остальных таких точек нет - максимум две.

П, Р, 8.

Р и П. Пусть точка, делящая Р на компоненты связности переходит в край П. Тогда остаток Р - 2 куска, а П - 1. Гомеоморфизма не может быть. Пусть тогда куда-то в середину переходит. Тогда отстаток Р - полуинтервал и интервал, а остаток П - два полуинтервала. Но полуинтервал не гомеоморфен интервалу(см. про О и П).

Р и 8. Снова если "центр" Р не переходит в центр 8, то с одной стороны 2 компоненты, а с другой одна. Если же центр в центр, то с одной полуинтервал и интервал, а с другой два интервала.

П и 8. Опять из соображний количества компонент связности, центр 8 должен переходить куда-то в центр П. Но тогда с одной стороны два интревала, а с другой два полуинтервала.
Форма ответа