Tipo de homeomorfismo del cono en un cilindro.

Dejar X Sea un espacio topológico. el cono C X en X es el cilindro X × I con la parte superior X × 1 identificado hasta un punto. Claramente para cada X , C X es contraible. Observar el tipo de homeomorfismo es un poco menos trivial: el cono en un punto es un intervalo, el cono en un intervalo es un disco, el cono en el norte -esfera es el norte + 1 pelota etc

Mi pregunta: ¿hay una buena manera de ver el cono en el cilindro? D 2 × I ? debería ser un 4 -variedad dimensional cuyo límite es el cilindro... Tengo problemas para ver esto.

En primer lugar, D 2 × I D 3 . Entonces, C D norte D norte × I D norte × 1 D norte + 1 que se puede visualizar para el caso norte = 0 , 1 , 2 y probablemente sea cierto para todos los casos (pero no puedo construir el homeomorfismo).

Respuestas (1)

C ( D 2 × I ) es homeomorfo a C ( D 3 ) que es homeomorfo a D 4 como sospechaba k.stm. Más generalmente, obtienes un homeomorfismo entre C ( D norte 1 × I ) y D norte + 1 usando el hecho de que si X Y entonces C X C Y junto con cuatro homeomorfismos que he tratado de describir visualmente de la siguiente manera:

1) D norte 1 × I D norte : el producto D norte 1 × I del ( norte 1 ) bola unitaria -dimensional y el intervalo unitario es homeomorfo a la norte -bola unidad dimensional D norte por una dilatación radial. (Cuando norte = 2 , esto dice que un disco inscrito dentro de un cuadrado es homeomorfo al cuadrado.)

2) D norte S + norte : el norte -bola unidad dimensional D norte es homeomorfo al hemisferio superior S + norte de la esfera unitaria S norte R norte + 1 por una proyección vertical.

3) C S + norte D + norte + 1 : el cono C S + norte es homeomorfo al hemisferio superior D + norte + 1 del ( norte + 1 ) -bola unidad dimensional D norte + 1 por restricción del homeomorfismo obvio entre C S norte y D norte + 1 .

4) D + norte + 1 D norte + 1 : D + norte + 1 es homeomorfo a D norte + 1 por una dilatación vertical.

Tenga en cuenta que C ( D norte 1 × I ) es una variedad con frontera pero su frontera no es D norte 1 × I . Además, el cono sobre una variedad no es una variedad en general.