§3.3 商空间
本节重点:掌握商空间、商拓扑、商映射的定义.
将一条橡皮筋的两个端点“粘合”起来,我们便得到了一个像皮圈;将一块正方形的橡皮块一对对边上的点按同样的方向两两‘粘合”起来,我们便得到了一个橡皮管,再将这个橡皮管两端的两个圆圈上的点按同样的方向两两“粘合”起来,我们又得到了一个橡皮轮胎……这种从一个给定的图形构造出一个新图形的办法可以一般化.
我们在第一章中讨论过等价关系和商集的概念.所谓商集乃是在一个集合中给定了一个等价关系之后将相对于这个等价关系而言的等价类所构成的集合,通俗地说便是分别将每一个等价类中的所有的点“粘合”为一个点后得到的集合.在定义1.5.6中我们也曾说起过在一个集合X中给定了一个等价关系R之后,从集合X到商集X/R有一个自然的投射p:X→X/R,它是一个满射.注意到了这一点,下面引出商拓扑和商空间的概念的方式便显得顺理成章了.
定义3.3.1 设(X,T)是一个拓扑空间,Y是一个集合,f:X→Y是一个满射.容易验证(请自行验证)Y的子集族.
是Y的一个拓扑.我们称
为Y的(相对于满射f而言的)商拓扑.
容易直接验证在上述定义的条件下,Y的一个拓扑是Y的商拓扑当且仅当在拓扑空间(Y,
)中F