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在数学中,同伦的概念在拓扑上描述了两个对象间的“连续变化”。
" t" i: N7 E! V7 R
I! {5 d$ V& j给定两个拓扑空间 et 。考虑两个连续函数 ,若存在一个连续映射 使得: v t) H& w' h4 v: K! U
7 t- V5 x4 W( c, R4 q' W
& s2 l: _* w$ R' v% g! k
" ~- P; p6 y, I# ]$ w9 u则称(在Y里)同伦。
- l! s# }& P. c# v+ i5 R% V! H5 s9 T6 ?! `# _* w+ S; X
换言之:每个参数t对应到一个函数 ;随着参数值从 0 到 1 变化, 连续地从 变化到: Y) ]8 W& |' o
( q) `5 d/ R7 q, G* x8 l; N另一种观点是:对每个,函数 定义一条连接 与 的路径:7 J9 {! V3 Q$ `6 m9 [
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例一:取 , , 及 。则 与 透过下述函数在 中同伦。
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* H6 w2 e4 ~: P, R2 v W3 c. l- ^, Z g6 C f4 }
(注意到此例子不依赖于变量 x,通常并非如此。)% A$ h; M* E; G Q' `7 a7 ]
注:“在Y中同伦”的说法提示一个重点:在例一中若将代为子空间,则虽然 与 仍取值在,但此时它们并不同伦。此点可藉中间值定理验证。3 T+ J9 j8 C7 ]. C" O& b
例二:取、、 及 . 描绘一个以原点为圆心之单位圆; 停在原点。 与 透过下述连续函数同伦:- r) d8 P; N! Z0 h
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$ |- ]4 ]2 c N) j/ w8 x. F2 ~几何上来看,对每个值,函数描绘一个以原点为圆心,半径 1 − t 的圆。
3 R1 R+ B/ r: ?. |" }# K- K$ Z函数间的同伦是(即从 X 到 Y 全体连续函数的集合)上的等价关系。同伦的初步应用之一,是借由环路的同伦定义何谓单连通。 |
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