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誘導叢

鎖定
誘導叢(induced bundle)是指從一個纖維叢經一個連續映射誘導出的一個新的纖維叢。纖維叢是座標叢的一個等價類。由於每一個座標叢都惟一地決定了一個纖維叢,故通常當得到一個座標叢時,就認為得到了一個纖維叢。
中文名
誘導叢
外文名
induced bundle
領    域
數學
對    象
纖維叢
方    式
連續映射誘導而來
相關概念
誘導向量叢

誘導叢概念

從一個纖維叢經一個連續映射誘導出的一個新的纖維叢。設:
為纖維叢,ψ:B′→B為連續映射,考慮E×B′的子空間:
若p′:E′→B′,Ψ:E′→E分別為乘積空間的投射:
在E′上的限制,則ψ#ξ=(E′,p′,B′,F,G)是纖維叢,並且Ψ是由ψ#ξ到ξ的叢映射,ψ#ξ稱為由ψ得到的ξ的誘導叢,也稱為叢ξ由映射ψ而得到的回退。此時,若ξ的座標鄰域族及座標變換族為{Uα},{gβα},則ψ#ξ的相應族為{ψ(Uα)}與{gβα°ψ};設已給纖維叢ξ′,ξ之間的叢映射Ψ:E′→E,若ψ:B′→B為底空間之間的映射,則ξ′≡ψ#ξ。若ξ12,則ψ#ξ1#ξ2。當ψ′:B″→B′為連續映射時,
若η是主叢,則ψ#η也是主叢。若ξi=(Ei,pi,Bi,Fi,Gi},i=1,2為纖維叢,則ξ1×ξ2=(E1×E2,p1×p2,B1×B2,F1×F2,G1×G2)在自然意義下也成為纖維叢,稱為ξ1與ξ2的乘積叢。特別地,若ξi=(Ei,pi,B,k,GL(ni,R))為向量叢,Δ:B→B×B,Δ(b)=(b,b)為對角映射,則誘導向量叢Δ(ξ1×ξ2)稱為向量叢ξ1,ξ2的惠特尼和,記為ξ1⊕ξ2,而ξ1⊕ξ2為B上的n1+n2維向量叢。誘導叢在代數拓撲中的一個重要性質是:若B′為仿緊空間,ψ1,ψ2:B′→B同倫,則ψ1ξ=ψ2ξ。 [1] 

誘導叢纖維叢

座標叢的一個等價類。設給了下列事物:空間E稱為全空間,空間B稱為底空間,連續映射π:E→B稱為投影,空間F稱為典型纖維,G為作用在F上的有效拓撲變換羣,稱為結構羣,{Vj}j∈J為B的開覆蓋,且對每個Vj有同胚φj:Vj×F→π(Vj),(Vj,φj)稱為局部平凡化區圖,而{(Vj,φj)}稱為圖冊.若滿足下列條件,它就是一個座標叢:
1.πφj(x,y)=x,對任意x∈Vj和任意y∈F;
2.令φj,x:F→π-1(x)為φj,x(y)=φj(x,y),則對任意x∈Vi∩Vj,同胚φ-1i,x°φj,x:F→F屬於G;
3.對任意i,j∈J,由gij(x)=φ-1i,x°φj,x定義的映射gij:Vi∩Vj→G連續,{gij}稱為轉移函數族。
座標叢記為:(E,B,π,F,G,{(Vj,φj)},{gij})。
對任意x∈B,記Fx-1(x),稱為點x上的纖維,它同胚於典型纖維F。
若兩個具有相同的全空間、底空間、投影、典型纖維和結構羣的座標叢的兩個轉移函數族合併起來仍滿足條件1,2和3,即仍成為一個轉移函數族,則稱這兩個座標叢嚴格等價。
座標叢在嚴格等價之下的一個等價類稱為一個纖維叢。
由於每一個座標叢都惟一地決定了一個纖維叢,故通常當得到一個座標叢時,就認為得到了一個纖維叢,且簡記為(E,B,π,F,G),當G無需指明時也簡記為(E,B,π,F)。當F,G和π無需指明時也説E是B上的一個纖維叢。例如,若M是n維微分流形,其切叢T(M)在自然投影π之下是M上的一個纖維叢,實際上是以T(M)為全空間,M為底空間,π為投影,R為典型纖維,一般線性羣GL(n,R)為結構羣的纖維叢。

誘導叢連續映射

設f為從拓撲空間E到拓撲空間F中的映射。稱f在E的點x0是連續的,如果對f(x0)在F中的任一鄰域W,在E中存在x0的鄰域V,使在f下V的象包含在W中;換言之,如果在f下f(x0)的任一鄰域的逆象是x0的鄰域。
稱f在E上是連續的(或簡稱f是連續的),如果它在E的每一點都連續。
為使f是連續的,必須且只須F的任一閉集經由f的逆象是E的閉集,或F的任一開集經由f的逆象是E的開集。但是E的開集(閉集)經由連續映射的正象不一定是F的開集(閉集)。
從E到F中的常映射是連續的.E的恆等映射是連續的。
任一從離散空間到拓撲空間的映射是連續的。
設E,F及G為拓撲空間,f為從E到F中的連續映射,而g為從F到G中的連續映射,則複合映射g°f是連續的。
當E與F為分別賦以距離d及e的度量空間時,為使f在x0點連續,其充分必要條件是:對任一嚴格正的實數ε,存在嚴格正的實數η,使得由關係d(x,x0)≤η可推出e(f(x),f(x0))≤ε.若f為定義在R的子集P上的有限數值函數,則使f在x0點連續的充分必要條件是:對任一嚴格正的實數ε,存在嚴格正的實數η,使得對P的任一元素x,關係|x-x0| ≤η藴涵|f(x)-f(x0)|≤ε。 [2] 

誘導叢向量叢

向量叢是流形切叢概念的抽象和推廣,它是微分拓撲學代數拓撲學的重要研究對象。設E,B是拓撲空間(B為T2空間),π:E→B為連續滿映射.ξ=(E,π,B)稱為n維(實、拓撲)向量叢,若適合:
1.對於b∈B,Eb=π(b)是n維(實)向量空間;
2.(局部平凡性)對於b∈B,存在b的鄰域U及同胚映射φ:π(U)→U×R,使得對於x∈U,φx=φ|Ex:Ex→{x}×R是向量空間的同構。
此時,B稱為向量叢ξ的底空間,記為B(ξ),E稱為向量叢ξ的全空間,記為E(ξ),Eb稱為b∈B處的纖維,π稱為叢射影。上述適合條件2的(U,φ)稱為ξ的叢卡。
若∪α∈ΛUα=B,則稱為圖冊。進而,設B是微分流形,對於ξ的圖冊Φ,若α,β∈Λ,Uα∩Uβ≠Φ,圖冊的轉換函數gαβ:Uα∩Uβ→GL(n,R)是可微的,其中gαβ(x)=φβx°φ-1αx:Rn→Rn,x∈Uα∩Uβ,GL(n,R)為可逆n階方陣組成的(實)線性羣,則稱為可微的。若圖冊Φ是ξ的極大的可微圖冊,則ξ=(E,π,B,Φ)稱為可微向量叢。此時,若B是m維微分流形,則ξ的全空間E是(n+m)維微分流形。流形的切叢、法叢、萬有叢等都是可微向量叢的常見例子。向量叢ξ=(E,π,B)也稱為B上的向量叢。 [3] 
參考資料
  • 1.    張飛軍,李開泰. 誘導叢的局部平凡性條件[J]. 陝西師範大學學報(自然科學版),2006,(03):23-26.
  • 2.    侯傳燕,王寶勤. 關於誘導叢的新思考[J]. 新疆師範大學學報(自然科學版),2004,(04):1-3.
  • 3.    張曉玲,侯傳燕,盧維娜. 有關誘導叢的討論[J]. 新疆師範大學學報(自然科學版),2003,(04):7-9.