Entender la prueba de que S∞S∞S^\infty es contraible.

Proposición : S es contraible.

Prueba : Primero define F t : R R por F t ( X 1 , X 2 , ) = ( 1 t ) ( X 1 , X 2 , ) + t ( 0 , X 1 , X 2 , ) . Esto lleva vectores distintos de cero a vectores distintos de cero para todos t [ 0 , 1 ] , entonces F t | F t | da una homotopía del mapa de identidad de S al mapa ( X 1 , X 2 , ) ( 0 , X 1 , X 2 , ) . Entonces la homotopía de este mapa a un mapa constante está dada por gramo t | gramo t | dónde gramo t ( X 1 , X 2 , ) = ( 1 t ) ( 0 , X 1 , X 2 , ) + t ( 1 , 0 , 0 , ) .

Esta prueba se da en mi nota de clase y se copia del libro de Hatcher. No entiendo la construcción de la homotopía. Sé que un espacio topológico X es contraible si existe X 0 X tal que I d X C X 0 , dónde C X 0 es la función constante tomando cada elemento de X al punto especifico X 0 . Aquí X = S . Entonces la homotopía H debe definirse en S × I y debe tomar valores en S . Pero en cambio se define en R × I . no entiendo que pasa aqui ¿Por qué estamos tomando? R aquí y aprovechando la convexidad del espacio? ¿Alguien puede arrojar algo de luz al respecto? Cualquier sugerencia con respecto a esto será muy apreciada.

Gracias de antemano.

Tenga en cuenta que S R ; y si restringes H ( t , X ) = F t ( X ) a I × S , la imagen se encuentra en S .
@guidoar Sí, ahora puedo ver. Creo F t prohibido para S dará una homotopía entre la identidad en S y el desplazamiento a la derecha donde las funciones intermedias pueden tomar valores en R . Así que cuando dividimos F t por su norma, entonces solo estamos permitiendo que las funciones intermedias tomen valores en S . Algo similar sucede para gramo t .

Respuestas (1)

Señalando que S es un subespacio de R , esta prueba describe varias homotopías diferentes del mapa de identidad en S :

  1. F t que es una homotopía de "línea recta" en el espacio R del mapa de identidad a cierto mapa sin nombre que nombraré h : ( X 1 , X 2 , ) ( 0 , X 1 , X 2 , ) ; y después
  2. F t | F t | que es una homotopía en S del mapa de identidad a h ; y después
  3. gramo t que es una homotopía en R de h a un mapa constante; y después
  4. gramo t | gramo t | que es una homotopía en S de h al mapa constante.

Aquí no se dice el paso final, a saber, que debe concatenar la homotopía 2 y la homotopía 4 para obtener la homotopía final en S del mapa constante al mapa identidad.

No F t y F t | F t | dar homotopía entre identificación R y el cambio a la derecha h en R y en S ¿respectivamente?
Las homotopías con denominadores (2 y 4) no están definidas en R . Podrían definirse en R { 0 } , pero solo nos preocupamos por ellos en S .
Sí, entiendo tu punto. Ahora me vino a la mente otra pregunta en este contexto. Lo sabemos R PAG norte = S norte / X X . ¿Podemos hacer lo mismo por R PAG , cuando se considera como un complejo CW? Lo que quiero decir es que se puede decir que R PAG = S / X X   ?
Sí, R PAG = S / X X . Pero en caso de que te lo preguntes, eso no significa R PAG es contráctil (no lo es). Si tiene alguna pregunta de seguimiento sobre R PAG , es mejor publicarlo como otra pregunta para que otros puedan verlo además de usted y yo.
Dado cualquier X S existe norte 0 tal que X S norte . Entonces si tomamos el mapa X { X , X } entonces eso nos dará un mapa sobreyectivo continuo de S a R PAG . Entonces, por la propiedad universal de la topología del cociente, induce un mapa continuo biyectivo de S / X X sobre R PAG . Pero, ¿cómo mostrar que es un homeomorfismo?
Ok, entonces lo haré como una pregunta separada.