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Grupo fundamental de 2 copias de $\mathbb{R}P^2$ pegados a lo largo de una $\mathbb{R}P^1$

Estaba trabajando en las preguntas sobre la computación de los grupos fundamentales de los exámenes de calificación pasados y quería saber si lo estoy haciendo correctamente. La pregunta dice

Recordemos que la incrustación estándar de $\mathbb{R}P^1$ en $\mathbb{R}P^2$ es la imagen del ecuador bajo la cubierta de dos pliegues $\pi : S^2 \to \mathbb{R}P^2$ dado por $\pi (x) = \pi (-x)$ . Sea $X$ sea la unión de dos planos proyectivos pegados a través del mapa de identidad de la incrustación estándar $\mathbb{R}P^1$ s. Calcula el grupo fundamental de $X$ .

Mi idea era considerar $\mathbb{R}P^2$ como un hemisferio superior con el círculo límite identificado por el mapa antipodal. Este círculo límite (cuando se envía al cociente) es $\mathbb{R}P^1$ . Ahora, en lugar de pegar después de enviar al cociente, he pensado en pegar antes, de modo que efectivamente se toman dos hemisferios, se pegan a lo largo de los límites y se aplica el mapa antipodal al círculo límite. Ahora, aplicando Seifert-van Kampen, tengo un generador $x$ para un ejemplar y otro generador $y$ para la otra copia, satisfaciendo $x^2 = y^2 = e$ . Para la amalgama, las inclusiones del generador de la intersección en $\mathbb{R}P^2$ son $x^2$ y $y^2$ respectivamente, por lo que la nueva relación es $x^2y^{-2} = e$ que ya es cierto. Así que obtenemos $\pi _1 (X) = \langle x, y | x^2 = y^2 = e \rangle$ que es sólo $\mathbb{Z}_2 * \mathbb{Z}_2$

¿Es esto correcto? Porque este es también el grupo fundamental de $\mathbb{R}P^2 \vee \mathbb{R}P^2$ Así que estoy un poco inseguro.

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Adam Malter Puntos 96

No del todo. Al pegar, hay que tener en cuenta que el círculo límite ha sido cotizado por el mapa antipodal. Esto significa que la intersección de las dos copias de $\mathbb{R}P^2$ es el círculo límite mod la identificación antipodal, no el propio círculo límite. En particular, el generador del grupo fundamental de la intersección corresponde sólo a $x$ y $y$ no $x^2$ y $y^2$ , ya que después de cotejar por el mapa antipodal sólo hay que rodear el círculo por la mitad para obtener un bucle. Así que la amalgama termina identificando $x$ y $y$ en $\pi_1(X)$ , por lo que se obtiene sólo $\mathbb{Z}_2$ .

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