LibreTimes

September 22, 2026 · Problem sheet · LibreTimes

Топология-2. Листок 1

Задачи курса «Топология-2» (Ф. Е. Вылегжанин, НМУ, осень 2026), листок 1 от 9 сентября 2026 г. — симплициальные гомологии и цепные комплексы. Нулевые гомологии и компоненты связности; гомологии несвязного объединения и букета; триангуляции окружности, сферы, ленты Мёбиуса; джойн и произведение симплициальных комплексов; эйлерова характеристика и неравенства Морса; число вершин триангуляции поверхности; операции над цепными комплексами; точные последовательности; нормальная форма Смита и разложение комплекса.

Read this publication in English

Симплициальные гомологии. Цепные комплексы

Листок 1, 9 сентября 2026 г.

Задача 1.1. Докажите, что , где – число компонент связности пространства .

Задача 1.2. Опишите гомологии а) несвязного объединения; б) букета симплициальных комплексов.

Задача 1.3. Вычислите гомологии какой-нибудь триангуляции1 а) окружности; б) сферы; в*) ленты Мёбиуса.

Задача 1.4. Пусть , – симплициальные комплексы на множествах вершин , . Их джойн – это

а) Проверьте, что это симплициальный комплекс, причём . б) Как связаны цепные комплексы , , ?

Задача 1.5. Пусть , – конечные линейно упорядоченные множества. Рассмотрим

а) Проверьте, что это симплициальный комплекс, причём . б) Постройте аналогичную триангуляцию произведения симплициальных комплексов.


Задача 1.6. Пусть – цепной комплекс конечномерных векторных пространств. Его эйлерова характеристика – это число . а) Докажите, что . б) Докажите «сильные неравенства Морса»:

в*) Обобщите на комплексы конечнопорождённых абелевых групп ( заменяется на ).

Задача 1.7. Сколько вершин может быть у триангуляции а) ; б) ; в) ?

Подсказка.

не зависит от триангуляции, а каждое ребро содержится ровно в двух треугольниках.

Задача 1.8. Пусть , – цепные комплексы, – абелева группа. Введите структуру цепного комплекса на а) ; б) ; в) , если – подкомплекс.

Задача 1.9. Последовательность гомоморфизмов точна, если «везде образ равен ядру». Докажите: а) Последовательность точна она разбивается на точные последовательности , . б) точна, но не всякая точная последовательность такова. в) Тем не менее, это верно, если имеет сечение или допускает ретракцию.

Задача 1.10. а) Пусть – цепной комплекс конечнопорождённых свободных абелевых групп. Докажите, что он изоморфен прямой сумме комплексов вида и . б) Пусть – цепной комплекс векторных пространств над полем . Докажите, что изоморфен прямой сумме комплексов вида и .

Подсказка.

Любой гомоморфизм конечнопорождённых свободных абелевых групп имеет нормальную форму Смита (найдётся пара базисов, в которых задаётся диагональной матрицей). В частности, – прямое слагаемое.

Footnotes

  1. Симплициального комплекса, чья геометрическая реализация гомеоморфна заданному пространству.

1

No comments yet

Be the first to share your thoughts.