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位相空間の同相について

位相空間(X,Ox)と(Y,Oy)で、全単射f:X→Yに対して、fおよび逆写像f^(-1)がともに連続であるときfを位相写像といい、f:X→Yなる位相写像が存在するとき、(X,Ox)と(Y,Oy)は同相(同位相)であるというのでした。 位相空間(X,Ox)に対し、直積空間X×Xに適当な位相O’を入れたとき、 (X×X , O')と元の位相空間(X,Ox)は同相ではないと思うのですが、証明はどのようにしたらいいでしょうか。 位相写像が存在しない、ということを言えばいいと思いますが、存在しない、ということをどのように示したらいいのかがわかりません。 よろしくお願いします。

noname#184996
noname#184996

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  • kabaokaba
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回答No.1

>位相空間(X,Ox)に対し、直積空間X×Xに適当な位相O’を入れたとき、 >(X×X , O')と元の位相空間(X,Ox)は同相ではないと思うのですが、 表現があまりに適当で・・・ 例えば,Ox,O'をともに離散位相とすれば すべての写像が連続であり また,XとXxXには全単射が存在するから 結果「同位相」です. 直積には「直積位相」が入りますから それを入れた場合にどうなるか?ということならば 話はまったく違います. 例えば,RとR^2なんかの場合は 一点を除いた場合に,一方は連結,他方は連結ではないので 同相ではないと示せます. 同相ではないことを示すには 同相であれば成り立つことが成り立たないという 背理法を使うのが定石のひとつです. 一般に Xと直積位相をいれたXxXが常に同相ではないかは 私は知りませんが 一般的な結論はないか あってもかなり難解ではないかとおもいます #キュネットの定理というのがあって #直積のホモロジー群は計算できるのですが #かなり複雑な公式です.

noname#184996
質問者

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詳しい解説ありがとうございます。 やっと理解できました!

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