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Grupo Fundamental de un cociente en una sólida toro.

Es fácil calcular el grupo fundamental de un sólido toro. Fácilmente te $\mathbb{Z}$ sólo porque el toro es el producto cartesiano de una circunferencia y un disco cerrado.

El siguiente paso es imaginar dos sólidos toro una dentro de la otra. Ahora, considere el espacio topológico que es la diferencia de la más grande con el que está en el interior. Usted obtiene un toro con un agujero que es un $3$-colector con las fronteras. Ahora usted identificar al interior de la frontera con el borde exterior (en una manera obvia). He trabajado un poco y vi que el cociente es homeomórficos a $S^1 \times S^1 \times S^1$, por lo que el grupo fundamental de la es $\mathbb{Z}^3$.

Lo que soy incapaz de calcular es el grupo fundamental en este caso que es similar a la anterior. Se han vuelto más grandes toro y lo que hay en su interior es homeomórficos a un toro, sino de hacer dos bucles dentro de la más grande de toro (no solo uno como en el caso anterior). Que hacer de nuevo la diferencia de conjuntos y obtener un toro con dos bucles agujero en el interior. Ahora a identificar las fronteras de nuevo y obtener un $3$-colector sin fronteras. Sin embargo, me veo incapaz de calcular el grupo fundamental de este tiempo...

Aquí va una imagen de la tercera foto (el toro con el agujero de bucle de dos veces). (recuerde que después de identificar las fronteras). El tubo azul representa el agujero en el interior del toroide.

https://www.dropbox.com/s/x2jm7gg9f9hhkw2/20150416_003300.jpg?dl=0

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Misaki Puntos 11

Esta respuesta va a ser un poco incompleto, pero creo que se puede trabajar todos los detalles de la misma (feedback es bienvenido).

Considere la posibilidad de que usted tiene el sólido toro con el toro agujero en forma de liquidación aliado alrededor de dos veces, y llamar a este espacio $X$, entonces se desea calcular el $\pi_1(Z)$, donde $\frac{X}{Y_1\sim_f Y_2}$, $Y_1,Y_2$ son los componentes conectados de $\partial X$ $f:Y_1\to Y_2$ es un homeomorphism. Ahora, con la notación de la forma, cubierta $Z$ con dos sets (Van Kampen en las decisiones) $U,V$ donde $U = \mathrm{Int} X$, e $V$ es el cociente (por la relación $\sim_f$) de un barrio de $\partial X$; además, puesto que la $U\cap V$ no está conectado, nos van a tener que usar el groupoid versión del teorema de Van Kampen.

Así que elegir dos puntos en $U \cap V$, que voy a llamar a $0$ $1$ porque no quiero utilizar más letras, y calculamos el fundamental groupoids de $U,V$$U\cap V$, con respecto al conjunto de basepoints $\{0,1\}$. Cada uno de estos groupoids tiene dos elementos, y todo lo que tenemos que determinar es la automorphism grupo de estos dos elementos (correspondiente a$0$$1$) y los morfismos entre ellos (si es que existen).

  • Para $\pi_1(U\cap V,\{0,1\})$, cada elemento sólo tiene el grupo fundamental del toro (\mathbb Z \oplus \mathbb Z) como es automorphism grupo, y desde $0$ $1$ mentira en los diferentes componentes de $U\cap V$ no hay morfismos (que corresponden a las rutas de acceso) entre ellos.

  • Para $\pi_1(V,\{0,1\})$, se puede ver que desde $V$ deformación-se retrae hasta el límite de $X$ bajo la identificación de $\sim_f$. Además, consigue que, una vez más, en virtud de esta identificación de los límites de $X$ es homeomórficos al toro, y por lo $\hom(0,0) = \hom(1,1) = \pi_1(V) = \mathbb Z \times \mathbb Z$. También, por la elección de la base de los puntos de $0$ $1$ tal que $1 \in r^{-1}(f\circ r (0))$, uno puede ver que todos los elementos de a $\hom(0,1)$ son de la forma $\circ \gamma_{0,1} \circ k_0$ donde $\gamma_{0,1}$ es un camino de $0$ $1$ $k_0$es un elemento de $\hom(0,0)$ (tenga en cuenta que $\gamma_{0,1}\circ k_0 = h(k_0)\circ\gamma_{0,1}$ donde $h$ es la "identidad" $\hom(0,0) = \hom(1,1)$.

  • Finalmente (todavía tenemos que ver lo que son los mapas, pero, ya casi estamos allí) por $\pi_1(U,\{0,1\})$, podemos ver que $U$ deformación-se retrae a un toro con una banda de Möbius en su interior, y así tiene su grupo fundamental dado por $\pi_1(X) = \frac{\mathbb Za + \mathbb Zb + \mathbb Zc}{2a + b \sim 2c}$ (hay un error en mi comentario de antes, lo siento por eso). Y una vez más, $\hom(0,0) = \hom(1,1) = \pi_1(X)$ $\hom(0,1)$ tiene elementos de la forma $\delta_{0,1}\circ k_0$.

Ahora, todo lo que queda es montar las piezas por la elección de un punto, ($0$ o $1$, voy a elegir a $0$).

  • El mapa de $\pi_1(U\cap V,0)\to \pi_1(V,0)$ es el identitiy

  • El mapa de $\pi_1(U\cap V,0)\to \pi_1(U,0)$ toma un generador de a $a$ y el otro generador de a $b$, como por la representación dada anteriormente (se nota que estoy asumiendo $0$ es el punto de "cerca de la frontera exterior de $X$")

  • Por último, debemos considerar el grupo de elementos que surgen de componer elemnts de $\hom(0,1)$ con elementos de $\hom(1,0)$, estos tendrán la forma $\delta^{-1}\circ\gamma$ que no está homotopy equivalente a cualquiera de los otros generadores.

Así, obtenemos $\pi_1(Z) = \frac{\mathbb Za + \mathbb Zb + \mathbb Zc + \mathbb Z(\delta^{-1}\gamma)}{2a + b \sim 2c}$

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user26358 Puntos 16

He aquí un cálculo mediante un CW-estructura en $Z$. No estoy seguro de si está de acuerdo o disagrres con John C. tal vez alguien pueda ver el error o isomorfismo?

He calculado la presentación de $\pi_1(Z)=\left \langle a,b,c \ \middle | \ [a,b], a[a,c], b[b,c] \right \rangle$ el uso de la homotópica CW complejo: http://tinyurl.com/mk94d82

Primera deformación retractarse de una banda de Möbius delimitada por el interior de toro, de modo que se convierte en un círculo (el doble que en el interior del toro de longitud). Elija un punto base en el toro. El 1-esqueleto es el meridiano $a$, la longitud $b$, y una curva de $c$ entre el interior y exterior del toroide. Tres dos células se adjuntan: el toro dándole $[a,b]=1$, un meridiano de la sección transversal de dar a $a[a,c]=1$, y una longitudinal sección transversal de dar a $b[b,c]=1$. Corte a lo largo de 2 células en $Z$ obtenemos una 3-bola de modo que es el total de células de la descomposición.

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