Ejercicio 5.20 del ISM de John Lee. Cada subconjunto abierto de un SSS de subvariedad sumergido en la topología de subespacio también está abierto en la topología de subvariedad

Este es el ejercicio 5.20 del ISM de John Lee. El texto dice que esto es simplemente una observación, pero tengo problemas para probar este hecho.

Suponer METRO es una variedad suave y S METRO es una subvariedad sumergida. Demuestre que todo subconjunto de S que está abierto en la topología subespacial también está abierto en su topología subvariedad dada; y lo contrario es cierto si y sólo si S está incrustado.

S METRO subvariedad sumergida significa que S está dotado de una topología (llamémosla topología subvariedad) y una estructura suave en la que el mapa de inclusión S METRO es una inmersión suave.

Dado que la topología del subespacio es la topología más gruesa en la que el mapa de inclusión es continuo, y los mapas suaves son continuos, se sigue el primer hecho. Sin embargo, no estoy seguro de cómo mostrar que la topología subvariedad está contenida en la topología subespacial solo si S está incrustado.

Una vez que haya demostrado que la función es una biyección, el ejercicio es sencillo, ya que, por hipótesis, la inmersión mapea conjuntos abiertos en conjuntos abiertos y, por lo tanto, su inversa es continua.

Respuestas (1)

S es una subvariedad incrustada si y solo si la inclusión S METRO es una incrustación suave, pero ya estamos suponiendo que S METRO es una inmersión suave, por lo que se sigue que S es una subvariedad incrustada (en nuestro escenario dado) si y solo si S METRO es una incrustación topológica.

Bien, ahora, si descifras un poco la definición, verás que S METRO es una incrustación topológica si y solo si la topología subvariedad dada en S es lo mismo que la topología del subespacio procedente de METRO . Pero estamos en una situación en la que ya probó que la topología subvariedad es más fina que la topología subespacial, por lo que, de hecho, las dos topologías concuerdan si y solo si la topología subespacial es más fina que la topología subvariedad