रेलटिव होमोलॉजी: Difference between revisions

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[[बीजगणितीय टोपोलॉजी]] में, गणित की एक शाखा, एक उप-स्थान के सापेक्ष एक टोपोलॉजिकल स्पेस की (एकवचन) होमोलॉजी, [[टोपोलॉजिकल जोड़ी]] के लिए एकवचन होमोलॉजी में एक निर्माण है। सापेक्ष समरूपता कई मायनों में उपयोगी और महत्वपूर्ण है। सहज रूप से, यह यह निर्धारित करने में मदद करता है कि पूर्ण [[समरूपता समूह]] का कौन सा भाग किस उप-स्थान से आता है।
[[बीजगणितीय टोपोलॉजी]] में, गणित की शाखा, उप-स्थान के सापेक्ष सांस्थितिक समष्टि की '''(व्युत्क्रमणीय) समरूपता''', [[टोपोलॉजिकल जोड़ी|सांस्थितिक युग्म]] के लिए व्युत्क्रमणीय समरूपता में निर्माण है। सापेक्ष समरूपता कई मायनों में उपयोगी और महत्वपूर्ण है। सहज रूप से, यह यह निर्धारित करने में मदद करता है कि पूर्ण [[समरूपता समूह]] का कौन सा भाग किस उप-स्थान से आता है।


== परिभाषा ==
== परिभाषा ==
एक उपस्थान दिया गया <math>A\subseteq X</math>, कोई संक्षिप्त सटीक अनुक्रम बना सकता है
उपसमष्‍टि <math>A\subseteq X</math> दिया गया, कोई संक्षिप्त सटीक अनुक्रम बना सकता है


:<math>0\to C_\bullet(A) \to C_\bullet(X)\to  
:<math>0\to C_\bullet(A) \to C_\bullet(X)\to  
C_\bullet(X) /C_\bullet(A)  \to 0 ,</math>
C_\bullet(X) /C_\bullet(A)  \to 0 ,</math>
कहाँ <math>C_\bullet(X)</math> अंतरिक्ष X पर [[एकवचन श्रृंखला]]ओं को दर्शाता है। सीमा मानचित्र पर <math>C_\bullet(X)</math> उतरता{{ref|a|a}} को <math>C_\bullet(A)</math> और इसलिए एक सीमा मानचित्र तैयार करता है <math>\partial'_\bullet</math> भागफल पर. यदि हम इस भागफल को इससे निरूपित करें <math>C_n(X,A):=C_n(X)/C_n(A)</math>, फिर हमारे पास एक कॉम्प्लेक्स है
जहाँ <math>C_\bullet(X)</math> समष्‍टि X पर [[एकवचन श्रृंखला|व्युत्क्रमणीय श्रृंखला]]ओं को दर्शाता है। <math>C_\bullet(X)</math> पर सीमा मानचित्र <math>C_\bullet(A)</math> तक अवरोह{{ref|a|a}} है और इसलिए भागफल पर सीमा मानचित्र <math>\partial'_\bullet</math> उत्पन्न करता है। यदि हम इस भागफल को इससे निरूपित करें
 
<math>C_n(X,A):=C_n(X)/C_n(A)</math>, फिर हमारे पास सम्मिश्र है
:<math>\cdots\longrightarrow C_n(X,A) \xrightarrow{\partial'_n} C_{n-1}(X,A) \longrightarrow \cdots .</math>
:<math>\cdots\longrightarrow C_n(X,A) \xrightarrow{\partial'_n} C_{n-1}(X,A) \longrightarrow \cdots .</math>
परिभाषा के अनुसार,{{var|n}}<sup>रिक्त स्थान के जोड़े का सापेक्ष समरूपता समूह <math>(X,A)</math> है
परिभाषा के अनुसार,रिक्त स्थान <math>(X,A)</math> के युग्म का {{var|n}}वाँ सापेक्ष समरूपता समूह है


:<math>H_n(X,A) := \ker\partial'_n/\operatorname{im}\partial'_{n+1}.</math>
:<math>H_n(X,A) := \ker\partial'_n/\operatorname{im}\partial'_{n+1}.</math>
एक का कहना है कि सापेक्ष समरूपता सापेक्ष चक्रों द्वारा दी जाती है, श्रृंखलाएं जिनकी सीमाएं '''' पर श्रृंखलाएं होती हैं, सापेक्ष सीमाएं मॉड्यूलो (श्रृंखलाएं जो '''' पर श्रृंखला के अनुरूप होती हैं, यानी, श्रृंखलाएं जो सीमाएं होंगी) , मॉड्यूलो '''' फिर से)।<ref>{{Cite book|title=बीजगणितीय टोपोलॉजी|first=Allen|last=Hatcher|authorlink=Allen Hatcher|date=2002|publisher=[[Cambridge University Press]]|isbn=9780521795401|location=Cambridge, UK|oclc=45420394}}</ref>
एक का कहना है कि सापेक्ष समरूपता '''सापेक्ष चक्रों''' द्वारा दी जाती है, श्रृंखलाएं जिनकी सीमाएं ''A'' पर श्रृंखलाएं होती हैं, '''सापेक्ष सीमाएं''' मॉड्यूलो (श्रृंखलाएं जो ''A'' पर श्रृंखला के अनुरूप होती हैं, यानी, श्रृंखलाएं जो सीमाएं होंगी , मॉड्यूलो ''A''फिर से)।<ref>{{Cite book|title=बीजगणितीय टोपोलॉजी|first=Allen|last=Hatcher|authorlink=Allen Hatcher|date=2002|publisher=[[Cambridge University Press]]|isbn=9780521795401|location=Cambridge, UK|oclc=45420394}}</ref>
 
 
==गुण==
==गुण==


सापेक्ष श्रृंखला समूहों को निर्दिष्ट करने वाले उपरोक्त संक्षिप्त सटीक अनुक्रम छोटे सटीक अनुक्रमों के एक श्रृंखला परिसर को जन्म देते हैं। [[ साँप लेम्मा ]] के अनुप्रयोग से एक लंबा सटीक अनुक्रम प्राप्त होता है
सापेक्ष श्रृंखला समूहों को निर्दिष्ट करने वाले उपरोक्त संक्षिप्त सटीक अनुक्रम छोटे सटीक अनुक्रमों के श्रृंखला परिसर को उत्पन्न करती हैं।[[ साँप लेम्मा | स्नेक लेम्मा]] के अनुप्रयोग से सटीक अनुक्रम प्राप्त होता है


:<math>\cdots \to H_n(A) \stackrel{i_*}{\to} H_n(X) \stackrel{j_*}{\to} H_n (X,A) \stackrel{\partial}{\to} H_{n-1}(A)  \to \cdots .</math>
:<math>\cdots \to H_n(A) \stackrel{i_*}{\to} H_n(X) \stackrel{j_*}{\to} H_n (X,A) \stackrel{\partial}{\to} H_{n-1}(A)  \to \cdots .</math>
जोड़ने वाला मानचित्र<math>\partial</math>एक सापेक्ष चक्र लेता है, जो एक समरूपता वर्ग का प्रतिनिधित्व करता है <math>H_n(X,A)</math>, इसकी सीमा तक (जो में एक चक्र है)।<ref name=":0">{{Cite book|title=बीजगणितीय टोपोलॉजी|first=Allen|last=Hatcher|date=2002|publisher=Cambridge University Press|isbn=9780521795401|location=Cambridge|pages=118–119|oclc=45420394}}</ref>
संयोजक मानचित्र <math>\partial</math> सापेक्ष चक्र लेता है, जो समरूपता वर्ग का प्रतिनिधित्व करता है <math>H_n(X,A)</math>, इसकी सीमा तक (जो ''A'' में चक्र है)।<ref name=":0">{{Cite book|title=बीजगणितीय टोपोलॉजी|first=Allen|last=Hatcher|date=2002|publisher=Cambridge University Press|isbn=9780521795401|location=Cambridge|pages=118–119|oclc=45420394}}</ref>
यह इस प्रकार है कि <math>H_n(X,x_0)</math>, कहाँ <math>x_0</math> X में एक बिंदु है, X का n-वाँ घटा हुआ होमोलॉजी समूह है। दूसरे शब्दों में, <math>H_i(X,x_0) = H_i(X)</math> सभी के लिए <math>i > 0</math>. कब <math>i = 0</math>, <math>H_0(X,x_0)</math> से एक रैंक कम का फ्री मॉड्यूल है <math>H_0(X)</math>. जुड़े हुए घटक युक्त <math>x_0</math> सापेक्ष समरूपता में तुच्छ हो जाता है।
 
यह इस प्रकार है कि <math>H_n(X,x_0)</math>, जहाँ <math>x_0</math>, X में बिंदु है, X का ''n''-वाँ लघुकृत समरूपता समूह है। दूसरे शब्दों में, सभी <math>i > 0</math> के लिए <math>H_i(X,x_0) = H_i(X)</math>, जब <math>i = 0</math>, जब <math>H_0(X,x_0)</math>, <math>H_0(X)</math> से श्रेणी कम का फ्री मॉड्यूल है। <math>x_0</math> जुड़े हुए घटक युक्त सापेक्ष समरूपता में तुच्छ हो जाता है।


छांटना प्रमेय कहता है कि पर्याप्त रूप से अच्छे उपसमुच्चय को हटाना <math>Z \subset A</math> सापेक्ष समरूपता समूहों को छोड़ देता है <math>H_n(X,A)</math> अपरिवर्तित. जोड़ियों के लंबे सटीक अनुक्रम और छांटना प्रमेय का उपयोग करके, कोई यह दिखा सकता है <math>H_n(X,A)</math> भागफल स्थान के n-वें कम किए गए समरूपता समूहों के समान है <math>X/A</math>.
उच्छेदन प्रमेय कहता है कि पर्याप्त रूप से अच्छे उपसमुच्चय <math>Z \subset A</math> को हटाना सापेक्ष समरूपता समूहों <math>H_n(X,A)</math> अपरिवर्तित को छोड़ देता है। युग्म के लंबे सटीक अनुक्रम और उच्छेदन प्रमेय का उपयोग करके, कोई यह दिखा सकता है <math>H_n(X,A)</math> भागफल स्थान <math>X/A</math> के ''n''-वें कम किए गए समरूपता समूहों के समान है।


सापेक्ष समरूपता आसानी से त्रिगुण तक फैली हुई है <math>(X,Y,Z)</math> के लिए <math>Z \subset Y \subset X</math>.
सापेक्ष समरूपता आसानी से त्रिगुण तक फैली हुई है <math>(X,Y,Z)</math> के लिए <math>Z \subset Y \subset X</math>.


एक जोड़ी के लिए [[यूलर विशेषता]] को परिभाषित किया जा सकता है <math>Y \subset X</math> द्वारा
युग्म के लिए [[यूलर विशेषता]] को परिभाषित किया जा सकता है <math>Y \subset X</math> द्वारा


:<math>\chi (X, Y) = \sum _{j=0} ^n (-1)^j \operatorname{rank} H_j (X, Y) . </math>
:<math>\chi (X, Y) = \sum _{j=0} ^n (-1)^j \operatorname{rank} H_j (X, Y) . </math>
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स्थानीय समरूपता का एक आसान उदाहरण शंकु के मूल में एक स्थान के [[शंकु (टोपोलॉजी)]] की स्थानीय समरूपता की गणना करना है। याद रखें कि शंकु को भागफल स्थान के रूप में परिभाषित किया गया है
स्थानीय समरूपता का एक आसान उदाहरण शंकु के मूल में एक स्थान के [[शंकु (टोपोलॉजी)]] की स्थानीय समरूपता की गणना करना है। याद रखें कि शंकु को भागफल स्थान के रूप में परिभाषित किया गया है
:<math>CX = (X\times I)/(X\times\{0\}) ,</math>
:<math>CX = (X\times I)/(X\times\{0\}) ,</math>
कहाँ <math>X \times \{0\}</math> सबस्पेस टोपोलॉजी है। फिर, उत्पत्ति <math>x_0 = 0</math> अंकों का समतुल्य वर्ग है <math>[X\times 0]</math>. अंतर्ज्ञान का उपयोग करते हुए कि स्थानीय समरूपता समूह <math>H_{*,\{x_0\}}(CX)</math> का <math>CX</math> पर <math>x_0</math> की समरूपता को पकड़ता है <math>CX</math> मूल के निकट, हमें उम्मीद करनी चाहिए कि यह समरूपता है <math>H_*(X)</math> तब से <math>CX \setminus \{x_0\}</math> इसमें एक [[होमोटोपी वापस लेना]] है <math>X</math>. स्थानीय समरूपता की गणना समरूपता में लंबे सटीक अनुक्रम का उपयोग करके की जा सकती है
जहाँ <math>X \times \{0\}</math> सबस्पेस टोपोलॉजी है। फिर, उत्पत्ति <math>x_0 = 0</math> अंकों का समतुल्य वर्ग है <math>[X\times 0]</math>. अंतर्ज्ञान का उपयोग करते हुए कि स्थानीय समरूपता समूह <math>H_{*,\{x_0\}}(CX)</math> का <math>CX</math> पर <math>x_0</math> की समरूपता को पकड़ता है <math>CX</math> मूल के निकट, हमें उम्मीद करनी चाहिए कि यह समरूपता है <math>H_*(X)</math> तब से <math>CX \setminus \{x_0\}</math> इसमें एक [[होमोटोपी वापस लेना]] है <math>X</math>. स्थानीय समरूपता की गणना समरूपता में लंबे सटीक अनुक्रम का उपयोग करके की जा सकती है
:<math>\begin{align}
:<math>\begin{align}
\to &H_n(CX\setminus \{x_0 \})\to H_n(CX) \to H_{n,\{x_{0}\}}(CX)\\
\to &H_n(CX\setminus \{x_0 \})\to H_n(CX) \to H_{n,\{x_{0}\}}(CX)\\
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=== स्मूथ मैनिफोल्ड पर एक बिंदु की स्थानीय समरूपता ===
=== स्मूथ मैनिफोल्ड पर एक बिंदु की स्थानीय समरूपता ===
स्थानीय समरूपता के लिए एक अन्य गणना एक बिंदु पर की जा सकती है <math>p</math> अनेक गुना का <math>M</math>. तो करने दें <math>K</math> का एक सघन पड़ोस हो <math>p</math> एक बंद डिस्क के लिए समरूपी <math>\mathbb{D}^n = \{ x \in \R^n : |x| \leq 1 \}</math> और जाने <math>U = M \setminus K</math>. छांटना प्रमेय का उपयोग करते हुए सापेक्ष समरूपता समूहों का एक समरूपता है
स्थानीय समरूपता के लिए एक अन्य गणना एक बिंदु पर की जा सकती है <math>p</math> अनेक गुना का <math>M</math>. तो करने दें <math>K</math> का एक सघन पड़ोस हो <math>p</math> एक बंद डिस्क के लिए समरूपी <math>\mathbb{D}^n = \{ x \in \R^n : |x| \leq 1 \}</math> और जाने <math>U = M \setminus K</math>. उच्छेदन प्रमेय का उपयोग करते हुए सापेक्ष समरूपता समूहों का एक समरूपता है
:<math>\begin{align}
:<math>\begin{align}
H_n(M,M\setminus\{p\}) &\cong H_n(M\setminus U, M\setminus (U\cup \{p\})) \\
H_n(M,M\setminus\{p\}) &\cong H_n(M\setminus U, M\setminus (U\cup \{p\})) \\
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0 & k \neq 0 ,
0 & k \neq 0 ,
\end{cases}</math>
\end{cases}</math>
जोड़ी के लंबे सटीक अनुक्रम का एकमात्र गैर-तुच्छ हिस्सा <math>(\mathbb{D},\mathbb{D}\setminus\{0\})</math> है
युग्म के लंबे सटीक अनुक्रम का एकमात्र गैर-तुच्छ हिस्सा <math>(\mathbb{D},\mathbb{D}\setminus\{0\})</math> है
:<math>0 \to H_{n,\{0\}}(\mathbb{D}^n) \to H_{n-1}(S^{n-1}) \to 0 ,</math>
:<math>0 \to H_{n,\{0\}}(\mathbb{D}^n) \to H_{n-1}(S^{n-1}) \to 0 ,</math>
इसलिए एकमात्र गैर-शून्य स्थानीय समरूपता समूह है <math>H_{n,\{0\}}(\mathbb{D}^n)</math>.
इसलिए एकमात्र गैर-शून्य स्थानीय समरूपता समूह है <math>H_{n,\{0\}}(\mathbb{D}^n)</math>.


==कार्यात्मकता==
==कार्यात्मकता==
पूर्ण समरूपता की तरह, रिक्त स्थान के बीच निरंतर मानचित्र सापेक्ष समरूपता समूहों के बीच समरूपता उत्पन्न करते हैं। वास्तव में, यह मानचित्र बिल्कुल समरूपता समूहों पर प्रेरित मानचित्र है, लेकिन यह भागफल तक उतरता है।
पूर्ण समरूपता की तरह, रिक्त स्थान के बीच निरंतर मानचित्र सापेक्ष समरूपता समूहों के बीच समरूपता उत्पन्न करते हैं। वास्तव में, यह मानचित्र बिल्कुल समरूपता समूहों पर प्रेरित मानचित्र है, लेकिन यह भागफल तक अवरोह है।


होने देना <math>(X,A)</math> और <math>(Y,B)</math> ऐसे रिक्त स्थान के जोड़े बनें <math>A\subseteq X</math> और <math>B\subseteq Y</math>, और जाने <math>f\colon X\to Y</math> एक सतत मानचित्र बनें. फिर एक प्रेरित नक्शा है <math>f_\#\colon C_n(X)\to C_n(Y)</math> (पूर्ण) श्रृंखला समूहों पर। अगर <math>f(A)\subseteq B</math>, तब <math>f_\#(C_n(A))\subseteq C_n(B)</math>. होने देना
होने देना <math>(X,A)</math> और <math>(Y,B)</math> ऐसे रिक्त स्थान के युग्म बनें <math>A\subseteq X</math> और <math>B\subseteq Y</math>, और जाने <math>f\colon X\to Y</math> एक सतत मानचित्र बनें. फिर एक प्रेरित नक्शा है <math>f_\#\colon C_n(X)\to C_n(Y)</math> (पूर्ण) श्रृंखला समूहों पर। अगर <math>f(A)\subseteq B</math>, तब <math>f_\#(C_n(A))\subseteq C_n(B)</math>. होने देना


<math>\begin{align}
<math>\begin{align}
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   \pi_Y&:C_n(Y)\longrightarrow C_n(Y)/C_n(B) \\
   \pi_Y&:C_n(Y)\longrightarrow C_n(Y)/C_n(B) \\
\end{align}</math>
\end{align}</math>
[[भागफल समूह]] #गुण बनें जो तत्वों को भागफल समूहों में उनके समतुल्य वर्गों में ले जाते हैं। फिर नक्शा <math>\pi_Y\circ f_\#\colon C_n(X)\to C_n(Y)/C_n(B)</math> एक समूह समरूपता है. तब से <math>f_\#(C_n(A))\subseteq C_n(B)=\ker\pi_Y</math>, यह मानचित्र भागफल तक उतरता है, एक अच्छी तरह से परिभाषित मानचित्र को प्रेरित करता है <math>\varphi\colon C_n(X)/C_n(A)\to C_n(Y)/C_n(B)</math> ऐसा कि निम्नलिखित आरेख आवागमन करता है:<ref>{{Cite book|last1=Dummit|first1=David S.|title=सार बीजगणित|last2=Foote|first2=Richard M.|date=2004|publisher=Wiley|isbn=9780471452348|edition=3|location=Hoboken, NJ|oclc=248917264}}</ref>
[[भागफल समूह]] #गुण बनें जो तत्वों को भागफल समूहों में उनके समतुल्य वर्गों में ले जाते हैं। फिर नक्शा <math>\pi_Y\circ f_\#\colon C_n(X)\to C_n(Y)/C_n(B)</math> एक समूह समरूपता है. तब से <math>f_\#(C_n(A))\subseteq C_n(B)=\ker\pi_Y</math>, यह मानचित्र भागफल तक अवरोह है, एक अच्छी तरह से परिभाषित मानचित्र को प्रेरित करता है <math>\varphi\colon C_n(X)/C_n(A)\to C_n(Y)/C_n(B)</math> ऐसा कि निम्नलिखित आरेख आवागमन करता है:<ref>{{Cite book|last1=Dummit|first1=David S.|title=सार बीजगणित|last2=Foote|first2=Richard M.|date=2004|publisher=Wiley|isbn=9780471452348|edition=3|location=Hoboken, NJ|oclc=248917264}}</ref>


[[File:The functoriality of relative homology.svg|frameकम|300x300पिक्सेल]]श्रृंखला मानचित्र समरूपता समूहों के बीच समरूपता उत्पन्न करते हैं, इसलिए <math>f</math> एक नक्शा प्रेरित करता है <math>f_*\colon H_n(X,A)\to H_n(Y,B)</math> सापेक्ष समरूपता समूहों पर.<ref name=":0" />
[[File:The functoriality of relative homology.svg|frameकम|300x300पिक्सेल]]श्रृंखला मानचित्र समरूपता समूहों के बीच समरूपता उत्पन्न करते हैं, इसलिए <math>f</math> एक नक्शा प्रेरित करता है <math>f_*\colon H_n(X,A)\to H_n(Y,B)</math> सापेक्ष समरूपता समूहों पर.<ref name=":0" />
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==उदाहरण==
==उदाहरण==
सापेक्ष समरूपता का एक महत्वपूर्ण उपयोग भागफल स्थानों के समरूपता समूहों की गणना है <math>X/A</math>. उस मामले में <math>A</math> का एक उपस्थान है <math>X</math> हल्की नियमितता की शर्त को पूरा करते हुए कि वहाँ एक पड़ोस मौजूद है <math>A</math> कि है <math>A</math> एक विरूपण के रूप में पीछे हटना, फिर समूह <math>\tilde H_n(X/A)</math> के लिए समरूपी है  <math> H_n(X,A)</math>. हम किसी गोले की समरूपता की गणना करने के लिए इस तथ्य का तुरंत उपयोग कर सकते हैं। हम महसूस कर सकते हैं <math>S^n</math> इसकी सीमा द्वारा एन-डिस्क के भागफल के रूप में, अर्थात। <math>S^n = D^n/S^{n-1}</math>. सापेक्ष समरूपता के सटीक अनुक्रम को लागू करने से निम्नलिखित मिलता है:<br> <math>\cdots\to \tilde H_n(D^n)\rightarrow H_n(D^n,S^{n-1})\rightarrow \tilde H_{n-1}(S^{n-1})\rightarrow \tilde H_{n-1}(D^n)\to \cdots.</math>
सापेक्ष समरूपता का एक महत्वपूर्ण उपयोग भागफल स्थानों के समरूपता समूहों की गणना है <math>X/A</math>. उस मामले में <math>A</math> का एक उपसमष्‍टि है <math>X</math> हल्की नियमितता की शर्त को पूरा करते हुए कि वहाँ एक पड़ोस मौजूद है <math>A</math> कि है <math>A</math> एक विरूपण के रूप में पीछे हटना, फिर समूह <math>\tilde H_n(X/A)</math> के लिए समरूपी है  <math> H_n(X,A)</math>. हम किसी गोले की समरूपता की गणना करने के लिए इस तथ्य का तुरंत उपयोग कर सकते हैं। हम महसूस कर सकते हैं <math>S^n</math> इसकी सीमा द्वारा एन-डिस्क के भागफल के रूप में, अर्थात। <math>S^n = D^n/S^{n-1}</math>. सापेक्ष समरूपता के सटीक अनुक्रम को लागू करने से निम्नलिखित मिलता है:<br> <math>\cdots\to \tilde H_n(D^n)\rightarrow H_n(D^n,S^{n-1})\rightarrow \tilde H_{n-1}(S^{n-1})\rightarrow \tilde H_{n-1}(D^n)\to \cdots.</math>
क्योंकि डिस्क सिकुड़ने योग्य है, हम जानते हैं कि इसके कम किए गए होमोलॉजी समूह सभी आयामों में गायब हो जाते हैं, इसलिए उपरोक्त अनुक्रम संक्षिप्त सटीक अनुक्रम में ढह जाता है:
क्योंकि डिस्क सिकुड़ने योग्य है, हम जानते हैं कि इसके कम किए गए समरूपता समूह सभी आयामों में गायब हो जाते हैं, इसलिए उपरोक्त अनुक्रम संक्षिप्त सटीक अनुक्रम में ढह जाता है:


<math>0\rightarrow H_n(D^n,S^{n-1}) \rightarrow \tilde H_{n-1}(S^{n-1}) \rightarrow 0. </math>
<math>0\rightarrow H_n(D^n,S^{n-1}) \rightarrow \tilde H_{n-1}(S^{n-1}) \rightarrow 0. </math>
इसलिए, हमें समरूपताएँ प्राप्त होती हैं <math>H_n(D^n,S^{n-1})\cong \tilde H_{n-1}(S^{n-1})</math>. अब हम इसे दिखाने के लिए प्रेरण द्वारा आगे बढ़ सकते हैं <math>H_n(D^n,S^{n-1})\cong \Z</math>. अब क्योंकि <math>S^{n-1}</math> अपने आप में एक उपयुक्त पड़ोस का विरूपण प्रत्यावर्तन है <math>D^n</math>, हमें वह मिल गया <math>H_n(D^n,S^{n-1})\cong \tilde H_n(S^n)\cong \Z</math>.
इसलिए, हमें समरूपताएँ प्राप्त होती हैं <math>H_n(D^n,S^{n-1})\cong \tilde H_{n-1}(S^{n-1})</math>. अब हम इसे दिखाने के लिए प्रेरण द्वारा आगे बढ़ सकते हैं <math>H_n(D^n,S^{n-1})\cong \Z</math>. अब क्योंकि <math>S^{n-1}</math> अपने आप में एक उपयुक्त पड़ोस का विरूपण प्रत्यावर्तन है <math>D^n</math>, हमें वह मिल गया <math>H_n(D^n,S^{n-1})\cong \tilde H_n(S^n)\cong \Z</math>.


एक और व्यावहारिक ज्यामितीय उदाहरण सापेक्ष समरूपता द्वारा दिया गया है <math>(X=\Complex^*, D = \{1,\alpha\})</math> कहाँ <math>\alpha \neq 0, 1</math>. तब हम लंबे सटीक अनुक्रम का उपयोग कर सकते हैं
एक और व्यावहारिक ज्यामितीय उदाहरण सापेक्ष समरूपता द्वारा दिया गया है <math>(X=\Complex^*, D = \{1,\alpha\})</math> जहाँ <math>\alpha \neq 0, 1</math>. तब हम लंबे सटीक अनुक्रम का उपयोग कर सकते हैं
:<math>
:<math>
\begin{align}
\begin{align}
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==यह भी देखें==
==यह भी देखें==
*छांटना प्रमेय
*उच्छेदन प्रमेय
*मेयर-विएटोरिस अनुक्रम
*मेयर-विएटोरिस अनुक्रम



Revision as of 12:12, 13 July 2023

बीजगणितीय टोपोलॉजी में, गणित की शाखा, उप-स्थान के सापेक्ष सांस्थितिक समष्टि की (व्युत्क्रमणीय) समरूपता, सांस्थितिक युग्म के लिए व्युत्क्रमणीय समरूपता में निर्माण है। सापेक्ष समरूपता कई मायनों में उपयोगी और महत्वपूर्ण है। सहज रूप से, यह यह निर्धारित करने में मदद करता है कि पूर्ण समरूपता समूह का कौन सा भाग किस उप-स्थान से आता है।

परिभाषा

उपसमष्‍टि दिया गया, कोई संक्षिप्त सटीक अनुक्रम बना सकता है

जहाँ समष्‍टि X पर व्युत्क्रमणीय श्रृंखलाओं को दर्शाता है। पर सीमा मानचित्र तक अवरोहa है और इसलिए भागफल पर सीमा मानचित्र उत्पन्न करता है। यदि हम इस भागफल को इससे निरूपित करें

, फिर हमारे पास सम्मिश्र है

परिभाषा के अनुसार,रिक्त स्थान के युग्म का nवाँ सापेक्ष समरूपता समूह है

एक का कहना है कि सापेक्ष समरूपता सापेक्ष चक्रों द्वारा दी जाती है, श्रृंखलाएं जिनकी सीमाएं A पर श्रृंखलाएं होती हैं, सापेक्ष सीमाएं मॉड्यूलो (श्रृंखलाएं जो A पर श्रृंखला के अनुरूप होती हैं, यानी, श्रृंखलाएं जो सीमाएं होंगी , मॉड्यूलो Aफिर से)।[1]

गुण

सापेक्ष श्रृंखला समूहों को निर्दिष्ट करने वाले उपरोक्त संक्षिप्त सटीक अनुक्रम छोटे सटीक अनुक्रमों के श्रृंखला परिसर को उत्पन्न करती हैं। स्नेक लेम्मा के अनुप्रयोग से सटीक अनुक्रम प्राप्त होता है

संयोजक मानचित्र सापेक्ष चक्र लेता है, जो समरूपता वर्ग का प्रतिनिधित्व करता है , इसकी सीमा तक (जो A में चक्र है)।[2]

यह इस प्रकार है कि , जहाँ , X में बिंदु है, X का n-वाँ लघुकृत समरूपता समूह है। दूसरे शब्दों में, सभी के लिए , जब , जब , से श्रेणी कम का फ्री मॉड्यूल है। जुड़े हुए घटक युक्त सापेक्ष समरूपता में तुच्छ हो जाता है।

उच्छेदन प्रमेय कहता है कि पर्याप्त रूप से अच्छे उपसमुच्चय को हटाना सापेक्ष समरूपता समूहों अपरिवर्तित को छोड़ देता है। युग्म के लंबे सटीक अनुक्रम और उच्छेदन प्रमेय का उपयोग करके, कोई यह दिखा सकता है भागफल स्थान के n-वें कम किए गए समरूपता समूहों के समान है।

सापेक्ष समरूपता आसानी से त्रिगुण तक फैली हुई है के लिए .

युग्म के लिए यूलर विशेषता को परिभाषित किया जा सकता है द्वारा

अनुक्रम की सटीकता का तात्पर्य है कि यूलर विशेषता योगात्मक है, अर्थात, यदि , किसी के पास


== स्थानीय समरूपता == किसी स्थान का वां>-वां स्थानीय समरूपता समूह एक बिंदु पर , निरूपित

सापेक्ष समरूपता समूह के रूप में परिभाषित किया गया है . अनौपचारिक रूप से, यह स्थानीय समरूपता है के करीब .

मूल बिंदु पर शंकु CX की स्थानीय समरूपता

स्थानीय समरूपता का एक आसान उदाहरण शंकु के मूल में एक स्थान के शंकु (टोपोलॉजी) की स्थानीय समरूपता की गणना करना है। याद रखें कि शंकु को भागफल स्थान के रूप में परिभाषित किया गया है

जहाँ सबस्पेस टोपोलॉजी है। फिर, उत्पत्ति अंकों का समतुल्य वर्ग है . अंतर्ज्ञान का उपयोग करते हुए कि स्थानीय समरूपता समूह का पर की समरूपता को पकड़ता है मूल के निकट, हमें उम्मीद करनी चाहिए कि यह समरूपता है तब से इसमें एक होमोटोपी वापस लेना है . स्थानीय समरूपता की गणना समरूपता में लंबे सटीक अनुक्रम का उपयोग करके की जा सकती है

क्योंकि किसी स्थान का शंकु संकुचन योग्य स्थान है, मध्य समरूपता समूह सभी शून्य हैं, जो समरूपता देते हैं

तब से के लिए अनुबंधीय है .

बीजगणितीय ज्यामिति में

ध्यान दें कि पिछले निर्माण को प्रक्षेप्य किस्म के शंकु (बीजगणितीय ज्यामिति) का उपयोग करके बीजगणितीय ज्यामिति में सिद्ध किया जा सकता है स्थानीय कोहोमोलॉजी का उपयोग करना।

स्मूथ मैनिफोल्ड पर एक बिंदु की स्थानीय समरूपता

स्थानीय समरूपता के लिए एक अन्य गणना एक बिंदु पर की जा सकती है अनेक गुना का . तो करने दें का एक सघन पड़ोस हो एक बंद डिस्क के लिए समरूपी और जाने . उच्छेदन प्रमेय का उपयोग करते हुए सापेक्ष समरूपता समूहों का एक समरूपता है

इसलिए एक बिंदु की स्थानीय समरूपता एक बंद गेंद में एक बिंदु की स्थानीय समरूपता में बदल जाती है . समरूप समतुल्यता के कारण

और तथ्य

युग्म के लंबे सटीक अनुक्रम का एकमात्र गैर-तुच्छ हिस्सा है

इसलिए एकमात्र गैर-शून्य स्थानीय समरूपता समूह है .

कार्यात्मकता

पूर्ण समरूपता की तरह, रिक्त स्थान के बीच निरंतर मानचित्र सापेक्ष समरूपता समूहों के बीच समरूपता उत्पन्न करते हैं। वास्तव में, यह मानचित्र बिल्कुल समरूपता समूहों पर प्रेरित मानचित्र है, लेकिन यह भागफल तक अवरोह है।

होने देना और ऐसे रिक्त स्थान के युग्म बनें और , और जाने एक सतत मानचित्र बनें. फिर एक प्रेरित नक्शा है (पूर्ण) श्रृंखला समूहों पर। अगर , तब . होने देना

भागफल समूह #गुण बनें जो तत्वों को भागफल समूहों में उनके समतुल्य वर्गों में ले जाते हैं। फिर नक्शा एक समूह समरूपता है. तब से , यह मानचित्र भागफल तक अवरोह है, एक अच्छी तरह से परिभाषित मानचित्र को प्रेरित करता है ऐसा कि निम्नलिखित आरेख आवागमन करता है:[3]

300x300पिक्सेलश्रृंखला मानचित्र समरूपता समूहों के बीच समरूपता उत्पन्न करते हैं, इसलिए एक नक्शा प्रेरित करता है सापेक्ष समरूपता समूहों पर.[2]


उदाहरण

सापेक्ष समरूपता का एक महत्वपूर्ण उपयोग भागफल स्थानों के समरूपता समूहों की गणना है . उस मामले में का एक उपसमष्‍टि है हल्की नियमितता की शर्त को पूरा करते हुए कि वहाँ एक पड़ोस मौजूद है कि है एक विरूपण के रूप में पीछे हटना, फिर समूह के लिए समरूपी है . हम किसी गोले की समरूपता की गणना करने के लिए इस तथ्य का तुरंत उपयोग कर सकते हैं। हम महसूस कर सकते हैं इसकी सीमा द्वारा एन-डिस्क के भागफल के रूप में, अर्थात। . सापेक्ष समरूपता के सटीक अनुक्रम को लागू करने से निम्नलिखित मिलता है:
क्योंकि डिस्क सिकुड़ने योग्य है, हम जानते हैं कि इसके कम किए गए समरूपता समूह सभी आयामों में गायब हो जाते हैं, इसलिए उपरोक्त अनुक्रम संक्षिप्त सटीक अनुक्रम में ढह जाता है:

इसलिए, हमें समरूपताएँ प्राप्त होती हैं . अब हम इसे दिखाने के लिए प्रेरण द्वारा आगे बढ़ सकते हैं . अब क्योंकि अपने आप में एक उपयुक्त पड़ोस का विरूपण प्रत्यावर्तन है , हमें वह मिल गया .

एक और व्यावहारिक ज्यामितीय उदाहरण सापेक्ष समरूपता द्वारा दिया गया है जहाँ . तब हम लंबे सटीक अनुक्रम का उपयोग कर सकते हैं

अनुक्रम की सटीकता का उपयोग करके हम इसे देख सकते हैं एक लूप शामिल है मूल के चारों ओर वामावर्त। के कोकर्नेल के बाद से सटीक क्रम में फिट बैठता है

यह समरूपी होना चाहिए . कोकर्नेल के लिए एक जनरेटर है -ज़ंजीर चूँकि इसका सीमा मानचित्र है


यह भी देखें

  • उच्छेदन प्रमेय
  • मेयर-विएटोरिस अनुक्रम

टिप्पणियाँ

^ i.e., the boundary maps to


संदर्भ

  • "Relative homology groups". PlanetMath.
  • Joseph J. Rotman, An Introduction to Algebraic Topology, Springer-Verlag, ISBN 0-387-96678-1
Specific
  1. Hatcher, Allen (2002). बीजगणितीय टोपोलॉजी. Cambridge, UK: Cambridge University Press. ISBN 9780521795401. OCLC 45420394.
  2. 2.0 2.1 Hatcher, Allen (2002). बीजगणितीय टोपोलॉजी. Cambridge: Cambridge University Press. pp. 118–119. ISBN 9780521795401. OCLC 45420394.
  3. Dummit, David S.; Foote, Richard M. (2004). सार बीजगणित (3 ed.). Hoboken, NJ: Wiley. ISBN 9780471452348. OCLC 248917264.