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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”。
0 s; Z& L: E; E, h: `. b8 c/ T7 ]7 v, j0 d% \8 u, `) H6 ]$ Z
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
5 N% I) m2 |% I: S# y/ F
* m) Y1 r5 A* @5 X5 o9 n3 ~0 K
9 A$ J! l4 Z; p( D
* ]3 v) _0 W: B# \则称(在Y里)同伦。
" r9 @4 W& f1 Z& @; J3 a, Y9 P$ P! k, a' E8 H
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2 @* c+ N# z2 \$ M/ s
- a7 I" F) U2 Y$ j3 i+ A( T: `" d: k
另一种观点是:对每个,函数 定义一条连接 与 的路径:0 {4 |( n& j/ s
7 m; y/ F4 X: k( p" F% {" I/ z5 v! ?0 d$ o9 \
例一:取 , , 及 。则 与 透过下述函数在 中同伦。6 p; [" w% H, V& R8 o
& A" C+ d* Q3 H4 Z2 F) L( |! F# a& R q K( ^ V3 K
(注意到此例子不依赖于变量 x,通常并非如此。)) h" u4 t8 Q3 N. \: q3 _8 p; }
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。" j9 O& q6 J+ s3 C2 g* H
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:
3 l0 F3 G: ]9 ?: t, M: Y
) B) a" X) F' J6 m4 h
. L! S9 c8 Y# r, U2 r& l& J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。( w) d. ]& ]& c. @: O4 [: 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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