商映射(quotient mapping),是一类
连续映射。
定义
设X,Y是两个
拓扑空间,映射 称为商映射,如果它是连续的满映射,并且对每个 ,若 是X的开集,则B是Y的开集。
实际上容易看出,商映射即是满足下列两个(等价的)条件之一的满映射
(1) 是开集 是X的开集;
相关定理
证明: :显然成立。
:设 。 连续,对Z中任一开集V, 是X中开集,由于 是商映射,故 是Y中开集,可见 是连续的。
(1)存在唯一的映射 使得 ,且 是单射,即图一可交换, 叫 的诱导映射;
(3) 连续 连续。
定理2 没X,Y是两个拓扑空间,~和~’分别为X和Y上的等价关系, 是一个连续映射,且保持关系,即 , ,则存在一个连续映射 使得图二是个交换图(其中 和 均表示自然映射),并且当 是商映射时, 也是商映射。
定理3 (J.H.C.Whitehead 1948) 设是商映射,Z是一个局部紧致的Hausdorff空间, 表示
恒同映射,则 也是商映射。
定理4 设 是商映射,并且X是局部连通的,则Y也是局部连通的。
常用命题
关于商映射,有如下一些基本而常用的命题。
命题1 开的(或闭的)连续满映射 是商映射。
但是这个命题的逆命题并不成立。
命题2 如果X是紧致的,Y是 空间,则连续满映射 是商映射。
证明 只需证明f是闭映射即可,对于x中任一闭子集F,由于X是紧空间,故F是紧子集,从而f(F)是Y的紧子集,由于Y是 空间,故f(F)是闭的,因此f是闭映射。
命题3 商映射的复合映射仍然是商映射。
命题4 若 是商映射.则商空间 与Y同胚。
举例
例1 在由正方形粘出圆柱面,环面 , 带,Klein瓶及射影平面的例子中,对应的粘合映射就是相应的商映射。
例2 将三角形两边同向地粘接得到什么空问?
通过图三,四可以看出,适当改变粘合顺序,我们可知所得也是 带:先沿b剪开,再粘合a,最后粘合b,即得到 带。