Euler characteristic

Euler定理

尽管我们有四个不同的四面体,但是如果我们将顶点数\((v)\)减去棱数\((e)\)再加上面的数目\((J)\)

引入:绝对值

distance\(:|a-b|\)
properties\(:(1)|x| \geq 0\),for all \(x \in R\),and \("=” \Leftrightarrow x=0\)
\((2):|a-b|=|b-a|(|x|=|-x|)\)
\((3):|x+y| \leq |x|+|y|\),for all \(x,y \in R\)
(\(|a-c| \leq |a-b|+|b-c|\))

度量空间

Distance function/metric space
Let \(X\) be a set.
\(\underline{Def:}\)A function \(X \times X \stackrel{d}{\longrightarrow}\mathbb{R}\)is called a distance function on \(X\)
1.\(\forall x,y\in X\),\(d(x,y)\geq 0\) and \("=” \Leftrightarrow x=y\)
2.\(\forall x,y\in X\),\(d(x,y)=d(y,x)\)
3.\(\forall x,y,z \in X\),\(d(x,z)\leq d(x,y)+d(y,z)\)

Example:

\(\mathfrak{A}:\)
1.\(x=(x_1,x_2,\dots,x_m),y=(y_1,y_2,\dots,y_m)\in \mathbb{R}^n\)
\(d_2(x,y):=\sqrt{|x_1-y_1|^2+\cdots+|x_m-y_m|^2}=|x-y|\)
\(d_2\) is a metric on \(\mathbb{R}^n\)(Cauchy inequality)
2.\(d_1(x,y):=|x_1-y_1|+|x_2-y_2|+\cdots+|x_m-y_m|\)
3.\(d_{\infty}(x,y)=max\{|x_1-y_1|,\dots,|x_m-y_m|\}\)
\(\mathfrak{B}:\)
X:a set.For \(x,y \in X\),let \[d(x,y):=\left\{
\begin{aligned}
1&if&x\leq y
\\
0&if&x =y
\end{aligned}
\right.
\]
\(d(x,y)\Rightarrow\)the discrete metric

开集,闭集

we may generalize the definitions about limits and convergence to metric space
\(\underline{Def}\) Let \((X,d)\) be a metric space,\(a_n(n \in \mathbb{N})\)be a seq in \(\mathrm{X}\).and \(\mathcal{L}\)in X
\(a_n(n \in \mathbb{N})\)converges to \(\mathcal{L}\)
(1)For \(r \geq 0\)and \(x_0 \in X\),we let \(B_r(x_0)=\{x \in X|d(x,x_0)\leq r\}\)(open ball)
(2).S is an open set(of\((X,d)\)),if \(\forall x \in S\),\(\exists r >0\)
(\(B_r(x_0)\subset S\))open ball \(\Rightarrow\)open set
EX:
\((X,d):\)metric space.\(x_0 \in X,r \geq 0\)
Show that:(1)\(B_r(x_0)\)is open
(2)\(\{x \in X|d(x,x_0)> r\}\)is open
warning:A subset \(S\) of a topological space \((X, \mathcal{T})\) is said to be clopen if it is both open and closed in \((X, \mathcal{T})\)
Example. \(\quad\) Let \(X=\{a, b, c, d, e, f\}\) and
\[
\tau_{1}=\{X, \emptyset,\{a\},\{c, d\},\{a, c, d\},\{b, c, d, e, f\}\}
\]
We can see:

(i) the set \(\{a\}\) is both open and closed;

(ii) the set \(\{b, c\}\) is neither open nor closed;

(iii) the set \(\{c, d\}\) is open but not closed;

(iv) the set \(\{a, b, e, f\}\) is closed but not open.
In a discrete space every set is both open and closed, while in an indiscrete space\((X, \tau),\) all subsets of \(X\) except \(X\) and \(\emptyset\) are neither open nor closed.

Topological space

\(\underline{Def:}\)A topology space
\(\mathcal{X}=(\underline{X},\eth_{x})\)consists of a set \(\underline{X}\),called the underlying space of \(\mathcal{X}\) ,and a family \(\eth_{x}\)of subsets of \(\mathcal{X}\)(ie.\(\eth_{x}\subset P(\underline{X})\))
\(P(\underline{X})\)means the power set of \(\underline{X}\)
s.t.:(1):\(\underline{X}\) and \(\varnothing \in \eth_{x}\)
(2):\(U_{\alpha}\in \eth_{x}(\alpha \in A) \Rightarrow\)
\(\cup_{\alpha \in A}U_{\alpha} \in \eth_{x}\)
(3).\(U,U^{\prime}\in \eth_{x} \Rightarrow U \cap U^{\prime} \in \eth_{x}\)
\(\eth_{x}\) is called a topology(topological structure) on \(\underline{X}\)
\(\underline{Convention:}\)We usually use \(\mathcal{X}\) to indicate the set \(\underline{X}\)and omit the subscript \(x\) in \(\eth_{x}\) by saying "a topological space\((X,\eth)\)"
\(\underline{Examples:}\)(1)metric space:
\((X,d) \looparrowright(X,\eth_{d})\)(open sets induced by d)
\(\bullet\)Different distance funcs might determine the same topology
\(\underline{Def:}\)Let X and Y be topology spaces and \(\underline{X}\stackrel{f}{\longrightarrow}\underline{Y}\)a map.
We say that f is conti(from X to Y)
f is conti at a point \(x_0 \in X\)(from X to Y)
(1)if\(\forall V \in f(x_0),V \in \eth_{Y},\exists x_0 \in U \in \eth_{x},f(U) \subset V\)
(2)f is continuous(from X to Y)
if it is conti at every point of X
\(\underline{Def:}\) X : top space
\(K \subset \underline{X}\)
K is compact on X if
\(\forall U_{\alpha} \subset_{open} X\)

什么是拓扑

我们从集合出发,在代数结构上我们得到群的性质
我们从拓扑结构上,我们能得到拓扑空间

拓扑空间

一个集合X上一个拓扑是X的子集的一个族\(\Im\)

它满足以下条件:

\((i) \varnothing\)和\(X\)都要在\(\Im\)中

\((ii)\Im\)的任意子族的元素的并都要在\(\Im\)中

\((iii)\Im\)的任意有限子族的元素的交都要在\(\Im\)中

一个指定了拓扑\(\Im\)的集合X叫做一个拓扑空间(拓扑空间指的是有序对(\(\Im,X\)),一般来说不专门提到\(\Im\)

从某种角度来说,我们可以认为拓扑空间指的是一个集合X连同它的子集的一个族(拓扑空间指的是集合的某种组合),拓扑本身来说就是集合为元素的集合,这里我们引入幂集的概念\(2^{\mathcal{T}}\),\(\mathcal{T} \subset 2^{\mathcal{T}}\)

\(X\)的子集的全部组合我们称之为幂集\(2^X\)

例子:

==1.1:==\(X=\{a,b,c,d,e,f\},\Im_{1} =\{X,\varnothing,\{a\},\{c,d\},\{a,c,d\},\{b,c,d,e,f\}\}\)则\(\Im_{1}\)满足上述的性质,\(\Im_{1}\)为X上的一个拓扑
==1.2:==\(X=\{a,b,c,d,e\},\Im_{2} =\{X,\varnothing,\{a\},\{c,d\},\{a,c,e\},\{b,c,d\}\}\),\(\{a\}\cup\{c,d\} \nsubseteq \Im_{2}\),则\(\Im_{2}\)不是X上的拓扑
==1.3==\(X=\{a,b,c,d,e\},\Im_{3} =\{X,\varnothing,\{a\},\{f\},\{a,c,f\},\{b,c,d,e,f\}\}\),\(\{a\}\cap\{f\}\cap\{a,c,f\}\nsubseteq\Im_{3}\),则\(\Im_{3}\)不是X上的拓扑
==1.4==\(\Im_{4}\)为\(\mathbb{N}\)组成的所有有限子集,假设 \(A_i={i} ,i\)取遍所有大于1的整数。我们仔细想想,如果把所有的\(A_{i}\)并在一起,那就组成了\(\mathbb{N}\),\(\mathbb{N}\)为无穷集合,与拓扑并的性质违背,\(\Im_{4}\)为\(\mathbb{N}\)组成的所有有限子集,\(\Im_{4}\)不是X上的拓扑

Exercises

HW1

1. 设 M 为正多面体,它的每个面有 p 个边,每个顶点是 q 个面的交点. 用Euler 定理\(v − e + f = 2,\)证明:
(a). \(\frac{1}{p}+\frac{1}{q}=\frac{1}{2}+\frac{1}{e}\)
(b). 由 (a) 证明正多面体只有 5 种.

2. 计算由立方体按下图中箭头粘合边并且对面两两粘合(即上表面和底面粘合,前表面和后表面粘合,左侧面和右侧面粘合)得到的商空间的Euler示性数

HW3

1. 设 \(\mathcal{T}\) 是 \(X\) 上的拓扑,A 是 \(X\) 的一个子集,规定:
\(\mathcal{T}^{\prime}=\{A \cup U \quad | U \in \mathcal{T}\} \cup\{\emptyset\}\)
证明:\(\mathcal{T}^{\prime}\)也是\(X\)上的拓扑
2. 设集合\(X = \{a,b,c\}\), 请给出 \(X\)上的所有可能的拓扑.

HW4

3. 设\(X\)是一个拓扑空间,则对于任意 \(A,B\subset X\) 有:
(a). \((A \cap B)^{\circ}=A^{\circ} \cap B^{\circ}\)
(b). \(A^{\circ \circ}=A^{\circ}\)
4. 证明:每一个离散拓扑空间都是可度量化的。( 提示:注意到离散拓扑空间的任意子集都是开集,要证明其可度量化,只需说明存在⼀个度量,使得空间的任意⼀个子集都可以表示成⼀些由该度量定义的开球的并.)

HW5

3. 度量空间的每个子集的导集是闭集.

Oscar的拓扑笔记本的更多相关文章

  1. Oscar的数理统计笔记本

    目录 Random Variable discrete distribution: continuous distribution: 统计量 现代统计学时期: Survey sampling Rand ...

  2. 两台笔记本搭建openvswitch网络

    环境说明: 笔记本A.B均运行Ubuntu 14.04,两台笔记本通过无线网卡上网,用一根网线连接两台笔记本的有线网卡. 网络拓扑: 其中,vm1 vm2 S1位于笔记本A,vm3 vm4 S2位于笔 ...

  3. 算法与数据结构(七) AOV网的拓扑排序

    今天博客的内容依然与图有关,今天博客的主题是关于拓扑排序的.拓扑排序是基于AOV网的,关于AOV网的概念,我想引用下方这句话来介绍: AOV网:在现代化管理中,人们常用有向图来描述和分析一项工程的计划 ...

  4. 设置Fn键 笔记本直接按F1-F12 无须按Fn键 Fn+F12改F12(联想小新300为例)

    最近公司给配的笔记本联想小新300 80RT  i7-6500U 4G内存 500G机械,后加装120G固态+4G内存 这样就感觉还不错了. 在使用这本子的时候,去了Win10,强行装了Win7.无线 ...

  5. 有向无环图的应用—AOV网 和 拓扑排序

    有向无环图:无环的有向图,简称 DAG (Directed Acycline Graph) 图. 一个有向图的生成树是一个有向树,一个非连通有向图的若干强连通分量生成若干有向树,这些有向数形成生成森林 ...

  6. 通过HTML5的Drag and Drop生成拓扑图片Base64信息

    HTML5 原生的 Drag and Drop是很不错的功能,网上使用例子较多如 http://html5demos.com/drag ,但这些例子大部分没实际用途,本文将搞个有点使用价值的例子,通过 ...

  7. 【BZOJ-2938】病毒 Trie图 + 拓扑排序

    2938: [Poi2000]病毒 Time Limit: 1 Sec  Memory Limit: 128 MBSubmit: 609  Solved: 318[Submit][Status][Di ...

  8. BZOJ1565 [NOI2009]植物大战僵尸(拓扑排序 + 最大权闭合子图)

    题目 Source http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=1565 Description Input Output 仅包含一个整数,表示可以 ...

  9. (转) 注意啦,笔记本是无线的,虚拟机上网方式莫用NAT,好难整。

    有线网络 在有线网络的条件下,vmware的安装非常简单,上网方式几乎不用怎么设置(默认 NAT模式) 如果默认情况下不能上网,则按以下步骤尝试: ************************** ...

随机推荐

  1. 19 01 19 视图 HttpReqeust对象 GET属性 POST属性 HttpResponse对象

    ---恢复内容开始--- URLconf 义,指定URL和视图函数的对应关系. 在应用内部创建urls.py文件,指定请求地址与视图的对应关系. url(正则,'视图函数名称') 1)如示例在book ...

  2. spark on yarn 安装笔记

    yarn版本:hadoop2.7.0 spark版本:spark1.4.0 0.前期环境准备: jdk 1.8.0_45 hadoop2.7.0 Apache Maven 3.3.3 1.编译spar ...

  3. 67.ORM查询条件:range的使用,使用make_aware将navie time 转换为aware time

    模型的定义,models.py文件中示例代码如下: from django.db import models # 在定义模型的类时,一定要继承models.Model class Category(m ...

  4. 一、SAP中添加一个模块到收藏夹后,显示事务代码

    一.在SAP中,如果添加一个模块到收藏夹,默认是看不到事务代码的,如图: 二.我们在附件->设置中勾选显示技术名称 三.保存之后,就会显示出事务代码,如图所示: 不忘初心,如果您认为这篇文章有价 ...

  5. JZOJ-2019-11-8 A组

    T1 给定\(n\)个点的坐标(\(0 \leq xi,yi \leq 10000\))求选出任意三个点能组成的三角形的总面积. Input 第一行\(n\)表示点数.接下来每行两个数\(x_i\), ...

  6. 落地即王道,锁死企业智变CP——云+AI

    国庆前夜,"70年,我是主角"的微电影引发网络热议,这是人民日报新媒体和电影频道联手打造.京东云和京东AI提供技术支持.这是中国首部全民定制国庆献礼片,网友只要上传正脸照片,就能通 ...

  7. UML-迭代2:更多模式

    1.之前的初始阶段+细化阶段中的迭代1讲述的是广泛使用的基本分析和对象设计技术.而迭代2中,案例研究只强调: 对象设计和模式: 1).基本对象设计(基于职责和GRASP) 2).使用模式来创建稳固的设 ...

  8. Linux-线程同步之互斥锁

    1.互斥锁又叫互斥量(mutex) 2.相关函数:pthread_mutex_init  pthread_mutex_destroy   pthread_mutex_lock pthread_mute ...

  9. usr/sbin/inetd

    root 4 0.0 1344 1204? S 17:09 0:10 /usr/sbin/inetd 运行 Internet 超级 服务器,它负责监听 Internet sockets 上的连接,并调 ...

  10. DVWA-目录遍历-文件包含

    开门见山 · 目录遍历 替换成 2. 文件包含可以使用 绝对路径 也可以 3. 可以使用文件包含来包含一个网址,或者是一个shell 远程文件 空字符绕过字符过滤 %00