圆周的基本群(2)
接下来的lemma则间接说明了道路同伦的提升仍然是道路同伦:
证明如下:
对于此题,思路与lemma54.1如出一辙,所以证明唯一性类似于lemma54.1。 而如果F是道路同伦,我们只需利用下方第二个图中I*I的连通性,说明F的提升将正方形左边(0*I)和右边(1*I)映射到单点集即可(B中单点对于p的逆作为E的子空间具有离散拓扑) 示意图如下:
(抽象版)
(简化版) 由lemma54.2启发,我们直接找出两个道路同伦的道路,观察其提升后的关系,就有如下的lemma:
证明如下:
(图示)
下面将考虑基本群了,首先定义提升对应:
则有lemma54.4,该定理说明了E满足某些连通性质后,提升对应将有很好的性质:
证明如下:
其中最后一步,我们用E单连通来说明f的提升与(-g)的提升的粘接与e0本身的恒同道路同伦(E的单连通性质),进而说明f的提升与g的提升道路同伦。 我们对于Sn的基本群非常感兴趣,下一个lemma说明了S1基本群的性质:
接下来,我们将lemma54.4做出加强:
第一问的证明如下:
其运用了线代的一个小结论:单同态等价于核平凡。 第二三问证明如下:
简单的按照定义即可。