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Brouwer 度


f:M|->N 为两个紧致、连通、定向的 n 维无边界流形之间的映射。则 f 诱导出一个从同调群 H_n(M)H_n(N)同态 f_*,两者都规范地同构于整数,因此 f_* 可以被认为是整数同态。数字 1 被映射到的整数 d(f) 被称为映射 f 的度。

如果所涉及的流形是光滑的,则有一种简单的方法来计算 d(f)。设 x in N,并用一个与 f 同伦的光滑映射来近似 f,使得 xf 的“正则值”(根据 Sard 定理,这种正则值存在且处处稠密)。根据隐函数定理f^(-1)(x) 中的每个点都有一个邻域,使得 f 限制在该邻域上是一个微分同胚。如果这个微分同胚是保定向的,则赋予其数字 +1,如果它是反定向的,则赋予其数字 -1。将 f^(-1)(x) 中所有点的数字加起来,这就是 d(f),即 f 的 Brouwer 度。映射的度之所以重要,一个原因是它是同伦不变量。一个更精确的结果表明,n 维球面上的两个自映射是同伦的,当且仅当它们具有相同的度。这等价于 n球面的第 n同伦群整数Z 的结果。 同构是通过取任何表示的度来给出的。

度概念的一个重要应用是,从 n 维球面到 n 维球面的映射的同伦类由它们的度来分类(对于每个整数 n,存在恰好一个映射的同伦类,并且 n 是这些映射的度)。


另请参阅

同调群, 同态, 同伦, 流形, Sard 定理

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参考文献

Drábek, P. 和 Milota, J. "Brouwer Degree." §4.3D in Methods of Nonlinear Analysis: Applications to Differential Equations. Basel, Switzerland: Birkhäuser, pp. 228-248, 2007.Milnor, J. W. Topology from the Differentiable Viewpoint. Princeton, NJ: Princeton University Press, pp. 27-31, 1965.

在 Wolfram|Alpha 上被引用

Brouwer 度

请引用为

Weisstein, Eric W. "Brouwer Degree." 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/BrouwerDegree.html

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