“设 $X$ 是有限单纯复形的几何实现,$f:X\to X$ 连续。每个有理同调群 $H q(X;\mathbb Q)$ 都有限维,而且只有有限多个次数非零。定义 Lefschetz数 $$…”
形式陈述
设
在
直觉
单纯复形不是“一堆三角形的图片”,而是一份严格的粘合清单。清单说某个三角形存在时,它的三条边和三个顶点也必须存在;两个高维块只能沿清单中共同拥有的面相遇。顶点名称承担身份,向下封闭保证每个局部边界都已被记录,因此后续可以用矩阵处理边界与同调。
局部结构可由 star 与 link 观察。顶点或单形
例子与边界
取顶点
其几何实现是三角形边界,拓扑上为圆。再加入
集合族
奇异单形是连续映射
推论与应用
为每个单形选择定向后,可把
单纯复形与CW 复形都通过胞块粘合描述空间,但前者要求所有块都是单形且交集严格是共同面,组合控制更强;后者允许更一般的附着映射。选择哪种模型取决于问题是更需要有限计算,还是更需要灵活的拓扑构造。
由次序或共同交集生成高维面
序复形把有限偏序的每条严格链作为单形。菱形的覆盖关系图看似一个环,但完整偏序还给传递边及两个二单形,因此其序复形可缩。输入图能简写次序,却不能代替全部单形清单。
另一种构造是覆盖神经:若几块子复形有同一个非空交集,它们的标签才组成一面。三条闭边覆盖圆周时两两相交、三者不相交,神经仍只有三边,不能根据一维骨架自动填三角形。所有非空交集可缩时,神经才由这条定理保留原复形的同伦型。
参考资料
- Allen Hatcher, Algebraic Topology, Cambridge University Press, 2002, Ch. 2, simplicial and singular homology.
- James R. Munkres, Elements of Algebraic Topology, Addison-Wesley, 1984, Chs. 1–2, complexes, orientations, and simplicial homology.