지수 공간(토폴로지)

Quotient space (topology)
디스크 경계의 점(파란색)을 한 점으로 접착하여 위상학적 를 디스크의 몫 공간으로 구성하는 그림.

수학위상 및 관련 영역에서, 주어진 동등성 관계에 따른 위상학적 공간의 몫 공간은 원래 위상학적 공간의 몫 세트연속적표준 투영도(functio)를 만드는 가장 좋은 위상함께 부여하여 형성된 새로운 위상적 공간이다.지도는 동등성 등급을 가리킨다.즉, 표준 투영 지도 아래 그 프리이미지가 원래의 위상학적 공간에 열려 있는 경우에만 인용 공간의 부분집합이 열린다는 것이다.

직관적으로 말하면, 새로운 위상학적 공간을 형성하기 위해 각 동등성 등급의 포인트를 식별하거나 "함께 글레이징"한다.예를 들어, 동일한 직경에 속하는 구의 점을 식별하면 투영면이 지수 공간으로 생성된다.

정의

Let be a topological space, and let be an equivalence relation on The quotient set, is the set of equivalence classes of elements of X의 동등성 클래스는[ . 로 표시된다.과(와) 연관된 지수, 표준, 투영 지도 다음과 같은 굴절적 지도를 가리킨다.

부분 집합 X/~ X의 경우(따라서 X에는 다음이 유지된다.

The quotient space under is the quotient set equipped with the quotient topology, which is the topology whose open sets are the subsets such that is an open subset of that is, is open in the quotient topology on if and only if U 따라서,

동등하게, 인지도 위상의 오픈 세트는 표준 q : /~ X (x ) =]})에 의해 정의된) 아래에 프리이미지가 있는 Y 의 하위 집합이다.Similarly, a subset is closed in if and only if is a closed subset of

지수 위상은 지도 [ . 와 관련하여, 지수 집합의 최종 위상이다.

지수지도

지도 : Y(가) 돌출적인 경우 지수지도(때로는 식별지도라고 함)이며,f - ) ( 열려 있는 경우에만 부분집합 가 열려 Equivalently, a surjection is a quotient map if and only if for every subset is closed in if and only if is closed in

최종 위상 정의

. {\이(가) 위에 있고 Y 이(가) 에 대한 최종 토폴로지를 갖추고 있다면 f displaystyle f}이(가) 몫의 지도가 된다

포화도 세트 및 지수 지도

A subset of is called saturated (with respect to ) if it is of the form for some set which is true if and only if (- ( () 는 항상 모든 하위 집합 , S 대해 유지되지만, 일반적으로 동등성이 보장되지 않으며, 존재하지 않는다.The assignment establishes a one-to-one correspondence (whose inverse is ) between subsets of and saturated subsets of With this terminology, a surjection is a quotient map if and only if for every saturated subset of is open in if and only if is open in I특히 포화되지 않은 의 오픈 하위 집합은 f (가) 지수 지도인지 여부에 영향을 미치지 않으며, 비포화 하위 집합은 연속성의 오픈 집합 정의와 무관하듯이(: → Y) "쿼티지 맵"의 정의와 무관하다. ) 에서 열려 있는 포화 부분 집합 X f()}에 S 이(가) 에서 열려 있음을 의미하는 경우에만 s이(으)가 연속적이다.

모든 지표가 연속적이지만 모든 지도가 지표가 되는 것은 아니다.A continuous surjection fails to be a quotient map if and only if has some saturated open subset such that is not open in (this statement remains true if both instances of the word "open"은 "폐쇄")로 대체된다.

섬유 특성화의 지수 공간

Given an equivalence relation on the canonical map that sends to its equivalence class x즉, () [ ) is a quotient map that satisfies for all ; moreover, for all if and only if

In fact, let be a surjection between topological spaces (not yet assumed to be continuous or a quotient map) and declare for all that if and only if Then is an equivalence relation on such that for every so that is a si 바이어스 ^ : /~ \;;;;>;;;;;;의 바이어스를 유도하는 ngleton 세트.([ ) ( ) (this is well defined because is a singleton set and is just its unique element; that is, for every ). 지도 : /~ X을(를) 위와 같이 정의하십시오(( ) [ x]{\) 및 이() 유도한 지수 (q {\displaystyle 지수 맵으로 만든다이러한 지도는 다음과 같은 방법으로 연관된다.

From this and the fact that is a quotient map, it follows that is continuous if and only if this is true of Furthermore, 은(는) ^: / ~ {\{\}}:sim \;\의 경우에만 해당 지수를 나타낸다.(는) 동형상(또는 동등하게, 만약(또는 ) 그 역이 모두 연속인 경우에만 해당)이다.

관련 정의

A.mw-parser-output .vanchor&gt은 target~.vanchor-text{background-color:#b1d2ff}hereditarily 지수 지도는 위로의. 지도 f:X가 속성에 Y→{\displaystyle f:X\to Y}은 모든 부분 집합 T⊆ Y, ff− 1(T):f− 1(T)→ T{\displaystyle f{\bi 제한{T\subseteq Y\displaystyle,}.G\vert}_ᆪ(T)}일:~f^ᆫ(T)\to T}도 지수 지도.유전적으로 지분이 없는 지도가 존재한다.

  • 접착. 지질학자들은 접착점에 대해 함께 이야기한다. (가) 위상학적 공간인 경우, y{\(를) 붙이는 것은 = = } a =x = 의 동등성 관계에서 얻은 을 고려한다는 것을 의미한다.또는 = =
  • 단위 사각형 2=[ 0 [ I 및 모든 경계점을 단일 동등성 등급으로 식별하는 요구조건에 의해 생성된 동등성 관계를 고려한다.그러면 /~ I(는) 에 대해 동형이다 S
예를 들어 [ ]/{ (는) S 에 대한 동형이다 S
  • 부속 공간.보다 일반적으로 이(가) 공간이고 가) 하위 공간이라고 가정하면, A 모든 점을 단일 동등성 등급으로 식별하고 의 외부 포인트를 자신과 동등한 수준으로 유지할 수 있다.결과의 지수 공간은 / A. X로 표시된다 그런 다음 2-sphere는 닫힌 디스크와 동질적으로 결합되며, 경계가 단일 지점: D / D .
  • 일반 위상에서의 R {\\mathb { 실제 숫자로 설정된 고려하고 x - y {\ x-y}이 정수인 경우에만 x~ y를 쓰십시오.그러면 지수 공간 / ~X/\ 의 등가 클래스를 exp ( i). )에 보내는 동형성을 통해 S 동형이다
  • 앞의 예를 일반화하면 다음과 같다.위상학 그룹 이(가) X에 대해 연속적으로 작용한다고 가정해 보십시오X {\에서 점은 동일한 궤도에 있는 경우에만 동등하다고 말해 관계를 형성할 수 있다.이 관계에 따른 인용 공간은 이라고 하며, X/ G. 앞의 에서 = Z{\ G은(는) R 에 번역으로 작용한다.궤도 공간 / (는) S 1.}에 대한 동형이다
    • 참고: / 표기법은 다소 모호하다. 이(가) 추가를 통해 에 작용하는 그룹으로 이해되면, 그 은 원입니다.However, if is thought of as a topological subspace of (that is identified as a single point) then the quotient (which is identifiable 세트{} ) )는 단일 지점 에 결합된 원의 무한한 꽃다발이다
  • This next example shows that it is in general not true that if is a quotient map then every convergent sequence (respectively, every convergentnet) in has a lift (by ) to a convergent sequence (or convergent net) in Let and /~ Y(를) 다음으로 하고, :X → /~{\ X(를) 맵 ():=[ x , {\=()= (1)={ 0 ()={ x (1에 대해 : X/~→ S C 에 의해 h ([ e i {\ 은(e 2( i ( )= 1= i( ) 1와 동형성(eomorphism)이 잘 정의되어 있다.Let and let be any sequences (or more generally, any nets) valued in =[ 0 → 0, ∙ →1 {\ 1 . X 그러면 순서가
    converges to in but there does not exist any convergent lift of this sequence by the quotient map (that is, there is no sequence in 에 모두 수렴하여 에 대해 = ( ) }\right를 만족하는 X {\displaystystystyledown i} counterexample은(, ) 을(를) 지시된 집합으로 하고 I { , 로 만들어 그물에 일반화할 수 있다. into a net by declaring that for any holds if and only if both (1) and (2) if then the -indexed net defined by letting equal and equal to has no lift (by ) to a convergent - =[ 0 . X의 색인화된 네트.

특성.

지도 : → Y (는) 상이한 공간과 : → Z (는) 임의의 함수로서, f(가) 연속적인 경우에만 f{\ (가) 연속적이다.

Characteristic property of the quotient topology

The quotient space together with the quotient map is characterized by the following universal property: if is a continuous map such that implies , b style X , 대해 이(가) 존재하며, 과 같은 고유한 연속 지도 : / Z (가)가 존재하며 , 다음 도표:

Universal Property of Quotient Spaces.svg

는 g 이(가) 이것을 표현하기 위한 지수로 내려간다는 것, 즉 지수를 통해 인수를 고려한다는 것이다. X/~ 에 정의된 연속 지도는 동등성 관계를 존중하는 에 정의된 연속 지도에서 발생하는 지도(동일한 이미지에 동등한 요소를 보낸다는 의미)이다.이 기준은 인용 부문을 공부할 때 많이 사용된다.

연속 투사 : (를) 주어진다면, {\(가) 지수 지도인지 판단할 수 있는 기준을 갖는 것이 유용하다.두 가지 충분한 기준은 (를) 열거닫는 것이다.이러한 조건은 충분할 뿐, 필요하지 않다는 점에 유의하십시오.개방적이지도 폐쇄적이지도 않은 지도의 예를 쉽게 구성할 수 있다.위상학 그룹의 경우, 지수 지도가 열려 있다.

다른 위상학적 개념과의 호환성

분리

  • 일반적으로, 지분의 공간은 분리 공리에 관한 잘못된 행동이다. 의 분리 속성은 /~, X이(가) 상속할 필요가 없으며, /~ X(가) X에 의해 공유되지 않는 분리 을 가질 수 displaystyle X
  • /~ X는) ~ 의 모든 동등 클래스가 . 에서 닫힌 경우에만 T1 공간이다.
  • 지수 지도가 열려 있는 X /~ {\X/\은(는) 제품 X .{\ X X의 닫힌 부분 집합인 경우에만 Hausdorff 공간이다.

연결성

  • 공간이 연결되어 있거나 경로가 연결되어 있다면, 그 모든 지분의 공간도 마찬가지다.
  • 단순하게 연결되거나 수축 가능한 공간의 지수 공간은 그러한 특성을 공유할 필요가 없다.

콤팩트

  • 공간이 작으면 그 모든 지분의 공간도 작다.
  • 지역적으로 좁은 공간의 지분의 공간은 지역적으로 좁을 필요가 없다.

치수

  • 지수 공간의 위상학적 치수는 원래 공간의 치수보다 더 많을 수도 있고 더 적을 수도 있다. 공간을 채우는 곡선은 그러한 예를 제공한다.

참고 항목

위상

대수학

참조

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