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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”。
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9 r3 V& [* e5 I8 x% Z; {& S2 r6 P9 F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6 l. |! K# Z; v7 E$ k, A
- N x1 t) a: {' ~5 g) A7 z
& E7 A4 N2 v- Q+ T5 L- s" O- G- s1 G. S/ M0 X+ E$ ^6 ?" P
则称(在Y里)同伦。* r, \7 A. ?) g0 D: z; l
5 C/ N# P! ^( W3 w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$ u3 I+ d& {( k6 G* ^7 t: \1 }
+ ]1 z/ K+ J& ?( q另一种观点是:对每个,函数 定义一条连接 与 的路径:
1 ^$ @9 G6 u+ S7 m Q' A1 o1 H3 U" T& f3 i' L) Y- Z& ^
- ^7 z0 Z" M! [, Q# V, C9 ?* K例一:取 , , 及 。则 与 透过下述函数在 中同伦。
! {7 p! D4 Q" M4 h5 y% K7 J( l+ E8 }% P: W) C7 B! @7 E8 G2 N$ j
) s7 ^- ]$ |* E(注意到此例子不依赖于变量 x,通常并非如此。)! K3 S( z; @8 s$ x0 |; v
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 u$ F4 L: d) Z2 W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:+ }* {9 C$ v, z+ n0 d
3 C' E0 l3 D: t0 c( r! ?+ D+ M* q4 k8 U2 l# B9 B3 x$ o
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。
! [2 a; M! n! d8 f/ W) s# F; k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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