Estoy leyendo una prueba de la Invariancia de Dominio; una prueba mencionó que $\mathbb{R}^n \subseteq \mathbb{S}^n$, mientras que la otra prueba dijo: "incluir a $\mathbb{R}^n$ a $\mathbb{S}^n$". Pero, ¿cómo es eso cierto? No $\mathbb{S}^n$ se define como (nada homeomórficos a) un conjunto de puntos en $\mathbb{R}^{n + 1}$ equidistante desde el origen? O me estoy perdiendo algo?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Que es una forma de definirlo. Otra forma es definir $S^n$ como el punto de compactification de $R^n$.
La idea es esta: Un círculo ($S^1$) es como una línea de ($R^1$) con los extremos pegados juntos; o a la inversa, una línea es como un círculo con un punto eliminado. Hay un fácil homeomorphism: Considere el círculo con el centro en $(0, 1/2)$. Para cada punto de $P$ sobre el círculo, dibuja una línea a través de$P$$N = (0, 1)$.
Esta línea cruza la $x$-eje en un punto de $P'$, y este es un homeomorphism entre el $x$-eje y el círculo de menos el punto de $N$ sí.
Uno puede hacer una similar para la asignación de la esfera sobre un plano: para cada punto de $P$ sobre la esfera, dibujar una línea desde el polo norte $N$ de la esfera a través de $P$ a encuentra su intersección $P'$ en el avión. Este es un uno-a-uno la correspondencia entre los puntos del plano y los puntos de la esfera, excepto para el polo norte. La asignación se llama una proyección estereográfica.
De nuevo, la idea es que si usted toma una esfera y eliminar un punto, se puede estirar la parte alrededor de la eliminan el punto y llevarla a cabo hasta el infinito, se aplanan, y lo que se obtiene es el avión. O usted puede hacer lo mismo a la inversa, la adición de un "punto en el infinito" que trae todo el lejano partes del avión juntos; este "punto en el infinito" es el "punto" en el "punto de compactification" que he mencionado anteriormente.
La construcción de las dimensiones superiores es completamente análogo.
Existen múltiples definiciones de$\mathbb{S}^n$ (aunque los espacios topológicos que definen son todos homeomórficos). Parece que el que están usando es la compactación de un punto de$\mathbb{R}^n$, que como un conjunto es$\mathbb{R}^n\cup\{\infty\}$, y así literalmente contiene$\mathbb{R}^n$. Piense en pegar en un punto adicional en el infinito hasta$\mathbb{R}^n$, de modo que se enrolle en una bola; esto es más fácil de visualizar cuando$n$ es$1$ o$2$.
Estás en lo correcto. Sin embargo,$\mathbb{S}^n - \{\mbox{one point}\}$ se puede mapear en$\mathbb{R}^n$ a través de una proyección estereográfica . El mapa inverso$\mathbb{R}^n\hookrightarrow\mathbb{S}^n$ es una inclusión.
Otra forma de pensar acerca de la inclusión es ver$\mathbb{S}^n$ como la compactación de un punto de$\mathbb{R}^n$.
$\mathbb{R}^n$ puede verse como homeomorfa a una $n$-esfera con un punto retirado a través de la proyección estereográfica. Cuando un autor dice 'incluyen $\mathbb{R}^n$ $\mathbb{S}^n$' es lo que se refiere a un Homeomorfismo $\mathbb{R}^n\rightarrow \mathbb{S}^n\setminus {N}$ $N$ Dónde está el polo norte de la esfera.