Unicidad de la realización geométrica
26 Jan 2021 La presentación en pdf1 Unicidad de la realización geométrica
1.1 Homeomorfismo
Dos espacios métricos \(X,Y\) son homeomorfos si existen funciones \(f\colon X\to Y\), \(g\colon Y\to X\) continuas, tales que \(g\circ f=1_{X}\) y \(f\circ g=1_{Y}\). Esto se denota como \(X\cong Y\).
1.2 Lema
Sea \(A\subseteq \mathbb{R}^{n}\) un conjunto afínmente independiente. Para \(v\in A\), definimos la función \(t_{v}\colon |A|\to \mathbb{R}\), donde \(t_{v}(\alpha)\) es la coordenada baricéntrica correspondiente a \(v\) de \(\alpha\) (es decir, \(\alpha=t_{v}(\alpha)v+\sum_{w\in A-\{v\}} t_{w}w \) y \(\sum_{w\in A}t_{w}=1\)). Entonces \(t_{v}\) es continua.
1.3 Lema del pegado
Sean \(X, Y\) dos espacios topológicos, y sean \(F_{1},F_{2}\subseteq X\) conjuntos cerrados tales que \(X=F_{1}\cup F_{2}\). Sean \(f_{1}\colon F_{1}\to Y\) y \(f_{2}\colon F_{2}\to Y\) funciones continuas. Supongamos que \(f_{1}(x)=f_{2}(x)\) si \(x\in F_{1}\cap F_{2}\). Entonces la función \(f\colon X\to Y\) definida como:
\begin{equation} \label{eq:1} f(x)= \begin{cases} f_{1}(x) & \text{si \(x\in F_{1}\)},\\ f_{2}(x) & \text{si \(x\in F_{2}\)} \end{cases} \end{equation}es continua.
1.4 Observación
El lema del pegado puede extenderse por inducción al caso en el que \(X\) es igual a la unión de una cantidad finita de conjuntos cerrados.
1.5 Observación
Sea \(\Delta\) un complejo simplicial, y sea \(\phi\colon\Delta_{0}\to \mathbb{R}^{n}\) un encaje afín. Supongamos \(\alpha\in|\sigma|_{\phi}\cap|\tau|_{\phi}\). Para cada \(v\in \phi(\sigma)\) existe una función \(t_{v}^{\sigma}\) como en el lema 1.2. Si además \(v\in\phi(\tau)\), entonces existe una función \(t_{v}^{\tau}\). Como \(\phi\) es un encaje afín, existe \(\rho\in\Delta\) tal que \(|\rho|_{\phi}=|\sigma|_{\phi}\cap|\tau|_{\phi}\),
1.6 Teorema
Sea \(\Delta\) un complejo simplicial. Sean \(\phi\colon\Delta_{0}\to \mathbb{R}^{n}\) y \(\psi\colon\Delta_{0}\to \mathbb{R}^{m}\) dos encajes afines. Entonces \(|\Delta|_{\phi}\) es homeomorfo a \(|\Delta|_{\psi}\).
1.7 Demostración
Sea \(\Delta_{0}=\{x_{0},x_{1},\ldots,x_{k}\}\). Sea \(\alpha\in |\Delta|_{\phi}\). Entonces \(\alpha\in |\sigma|_{\phi}\) para algún \(\sigma\in\Delta\). Supongamos que \(\sigma=\{x_{i_{0}},x_{i_{i}},\ldots,x_{i_{s}}\}\). Supongamos \(\alpha=\sum_{j=0}^{s} t_{i_{j}}\phi(x_{i_{j}})\). Definimos \(f(\alpha)\) como \(f(\alpha)=\sum_{j=0}^{s} t_{i_{j}}\psi(x_{i_{j}})\). Para demostrar que la función \(f\colon |\Delta|_{\phi}\to |\Delta|_{\psi}\subseteq\mathbb{R}^{m}\) es continua, basta con demostrar que para cada simplejo \(\sigma\in\Delta\) se tiene que la función que extrae las coordenadas baricéntricas de \(|\sigma|_{\phi}\) es continua.