Ders 2: RP 1 ve RP 2 - Reel izdüşümsel doğru ve

Benzer belgeler
Ders 8: Konikler - Doğrularla kesişim

1. Bir noktadan bir noktaya bir doğru çizilebilir (ve bu doğru tektir). 2. Bir doğru içinde bir doğru parçası (tek bir biçimde) genişletilebilir.

Ders 10: Düzlemde cebirsel eğriler

Ders 2: Manifold, kritik noktaları ve indisleri

x 2i + A)( 1 yj 2 + B) u (v + B), y 1

1. Metrik Uzaylar ve Topolojisi

sonlu altörtüsü varsa bu topolojik uzaya tıkız diyoruz.

Alıştırmalara yanıtlar

1.4 Tam Metrik Uzay ve Tamlaması

Şimdi de [ ] vektörünün ile gösterilen boyu veya büyüklüğü Pisagor. teoreminini iki kere kullanarak

Soru Toplam Puanlama Alınan Puan

T.C. ÇANAKKALE ONSEKİZ MART ÜNİVERSİTESİ

8. HOMOMORFİZMALAR VE İZOMORFİZMALAR

VEKTÖR UZAYLARI 1.GİRİŞ

13.Konu Reel sayılar

Ders 7: Konikler - Tanım

6. Ders. Mahir Bilen Can. Mayıs 16, 2016

7. Ders. Mahir Bilen Can. Mayıs 17, 2016

0.1 Küme Cebri. Teorem 1 A ve B iki küme olmak üzere i) (A B) c = A c B c ii) (A B) c = A c B c

Ders 9: Bézout teoremi

sayıların kümesi N 1 = { 2i-1: i N } ve tüm çift doğal sayıların kümesi N 2 = { 2i: i N } şeklinde gösterilebilecektir. Hiç elemanı olmayan kümeye

2. Topolojik Uzaylarda Ba¼glant l l k Ba¼glant l Topolojik Uzaylar. Tan m (X; ) topolojik uzay n n her biri boş kümeden farkl olan ayr k

1.4. KISMİ SIRALAMA VE DENKLİK BAĞINTILARI

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

Cebir 1. MIT Açık Ders Malzemeleri

Hamel Taban ve Boyut Teoremi

Lecture 2. Mahir Bilen Can. Mayıs 10, 2016

10. DİREKT ÇARPIMLAR

T I M U R K A R A Ç AY - H AY D A R E Ş C A L C U L U S S E Ç K I N YAY I N C I L I K A N K A R A

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

Lineer Dönüşümler ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Öğr. Grv.Dr. Nevin ORHUN

Bir özvektörün sıfırdan farklı herhangi bri sabitle çarpımı yine bir özvektördür.

SORU 1: X bir sonsuz küme ve A da X kümesinin tüm sonlu alt kümelerinin. A := {B P (X) : B sonlu} SORU 2: X sayılamayan bir küme

SORU 1: Herbir A R kümesi için A G ve λ (A) = λ (G) olacak şekilde. ÇÖZÜM 1: B sayılabilir bir küme olsun. Bu durumda λ (B) = 0 gerçeklenir.

için Örnek 7.1. simetri grubunu göz önüne alalım. Şu halde dür. Şimdi kalan sınıflarını göz önüne alalım. Eğer ve olarak alırsak işlemini kullanarak

Contents. Bu notlar Feza Gürsey Enstitüsü nde düzenlenen Grup/Temsil kuramından kesitler başlıklı programda verdiğim dersin notlarıdır.

Tanım 2.1. X boş olmayan bir küme olmak üzere X den X üzerine bire-bir fonksiyona permütasyon denir.

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

GENELLEŞTİRİLMİŞ FUZZY KOMŞULUK SİSTEMİ ÜZERİNE

Leyla Bugay Doktora Nisan, 2011

Temel Kavramlar. (r) Sıfırdan farklı kompleks sayılar kümesi: C. (i) Rasyonel sayılar kümesi: Q = { a b

3. Ders. Mahir Bilen Can. Mayıs 11, Önceki Dersteki Sorular ile İlgili Açıklamalar

İleri Diferansiyel Denklemler

İÇİNDEKİLER. Önsöz...2. Önermeler ve İspat Yöntemleri...3. Küme Teorisi Bağıntı Fonksiyon İşlem...48

Topolojik Uzaylarda Süreklilik Çeşitleri Üzerine

ÖZDEĞERLER- ÖZVEKTÖRLER

İç-Çarpım Uzayları ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Öğr. Grv. Dr. Nevin ORHUN

14.Konu Reel sayılarının topolojisi. 1.Tanım:, verilsin. açık aralığına noktasının -komşuluğu denir. { } kümesine nın delinmiş -komşuluğu denir.

Cebir 1. MIT Açık Ders Malzemeleri

Doğrusal Olmayan Devreler, Sistemler ve Kaos

İleri Diferansiyel Denklemler

İleri Diferansiyel Denklemler

İleri Diferansiyel Denklemler

SORU 1: En az iki elemana sahip bir X kümesi ile bunun P (X) kuvvet. kümesi veriliyor. P (X) üzerinde 0 ; A = 1 ; A

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

NEUTROSOPHIC TOPOLOJİK UZAYLARDA SÜREKLİLİK GÜLŞAH KAYA

Cebir 1. MIT Açık Ders Malzemeleri

8.Konu Vektör uzayları, Alt Uzaylar

8.Konu Sonlu ve sonsuz kümeler, Doğal sayılar

Galois Teori, Örtü Uzayları ve Diferansiyel Denklemler

11. Ders. Mahir Bilen Can. Mayıs 23, 2016

12. Ders. Mahir Bilen Can. Mayıs 24, Son dersten hatırlayacağınız üzere simetrikleştirme operasyonundan elde ettiğimiz fonksiyon.

BÖLÜM 1 1- KOMPLEKS (KARMAŞIK) SAYILAR 1-1 KARMAŞIK SAYILAR VE ÖZELLİKLERİ

9.Konu Lineer bağımsızlık, taban, boyut Germe. 9.1.Tanım: V vektör uzayının her bir elemanı

T I M U R K A R A Ç AY - H AY D A R E Ş C A L C U L U S S E Ç K I N YAY I N C I L I K A N K A R A

1 Vektör Uzayları 2. Lineer Cebir. David Pierce. Matematik Bölümü, MSGSÜ mat.msgsu.edu.tr/~dpierce/

1. GRUPLAR. c (Birleşme özelliği) sağlanır. 2) a G için a e e a a olacak şekilde e G (e ye birim eleman denir) vardır.

MAT223 AYRIK MATEMATİK

T I M U R K A R A Ç AY - H AY D A R E Ş C A L C U L U S S E Ç K I N YAY I N C I L I K A N K A R A

MAT355 Kompleks Fonksiyonlar Teorisi I Hafta Kompleks Sayıların Cebirsel ve Geometrik Özellikleri

7.1 Karmaşık Sayılar. x 2 = 1. denkleminin çözümü olarak +i ve i sayıları tanımlanır. Tanım 7.1.

MAT 302 SOYUT CEBİR II SORULAR. (b) = ise =

2. SİMETRİK GRUPLAR. Tanım 2.1. X boş olmayan bir küme olmak üzere X den X e birebir örten fonksiyona permütasyon denir.

A = i I{B i : B i S} A = x A{B x A : B x S}

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

Normal Altgruplar ve Bölüm Grupları

2 şeklindeki bütün sayılar. 2 irrasyonel sayısı. 2 irrasyonel sayısından elde etmekteyiz. Benzer şekilde 3 irrasyonel sayısı

1956 da... Ali Nesin

Lif çarpımı ve simplektik manifoldlar

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MATEMATİK ANABİLİM DALI

1.3. Normal Uzaylar. Bu bölümde; regülerlikten daha kuvvetli bir ay rma aksiyomu tan mlanarak. baz temel özellikleri incelenecektir.

1 BAĞINTILAR VE FONKSİYONLAR

7. BÖLÜM İÇ ÇARPIM UZAYLARI İÇ ÇARPIM UZAYLARI İÇ ÇARPIM UZAYLARI İÇ ÇARPIM UZAYLARI .= Genel: Vektörler bölümünde vektörel iç çarpım;

Gerçel Sayılar Grubunda Tanımlı Grup Topolojilerin Sayısı. Zafer ERCAN 1

MATEMATİK ANABİLİM DALI

12.Konu Rasyonel sayılar

Özdeğer ve Özvektörler

İleri Diferansiyel Denklemler

13. Karakteristik kökler ve özvektörler

MAT355 Kompleks Fonksiyonlar Teorisi I Hafta 3

MATM 133 MATEMATİK LOJİK. Dr. Doç. Çarıyar Aşıralıyev

1. Ders. Mahir Bilen Can. May 9, 2016

1.GRUPLAR. c (Birleşme özelliği) sağlanır. 2) a G için a e e a a olacak şekilde e G. vardır. 3) a G için denir) vardır.

İleri Diferansiyel Denklemler

Modül Teori. Modüller. Prof. Dr. Neşet AYDIN. [01/07] Mart Prof. Dr. Neşet AYDIN (ÇOMÜ - Matematik Bölümü) Modül Teori [01/07] Mart / 50

Soru Toplam Puanlama Alnan Puan

Kuantum Grupları. Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara. Münevver Çelik. Feza Gürsey Enstitüsü, İstanbul 10 Şubat, 2010

Bu kısımda işlem adı verilen özel bir fonksiyon çeşidini ve işlemlerin önemli özelliklerini inceleyeceğiz.

Örnek...6 : Örnek...1 : Örnek...7 : Örnek...2 : Örnek...3 : Örnek...4 : Örnek...8 : Örnek...5 : MANTIK 2 MATEMATİKSEL ARAÇLAR AÇIK ÖNERMELER

1 (c) herhangi iki kompleks sayı olmak üzere

Transkript:

Ders 2: RP 1 ve RP 2 - Reel izdüşümsel doğru ve düzlem Geçen ders doğrusal cebir aracılığıyla izdüşümsel geometri için bir model kurduk. Şimdi bu modeli daha somut bir şekle sokalım, F = R durumunda kurduğumuz geometrinin nasıl kolayca görselleşebildiğini fark edelim. İleriki derslerde kuracağımız kuramda bu dersteki somut modeli sık sık hatırlayacağız. V vektör uzayının F n+1 = F F F olduğu durumda P (V ) izdüşümsel uzayı yerine FP n yazacağız. F = R durumunda P (R n+1 ) uzayına bölüm topolojisi koyarak reel izdüşümsel uzay diyeceğiz ve bu uzayı RP n olarak göstereceğiz. RP 2 uzayına reel izdüşümsel düzlem, RP 1 uzayına reel izdüşümsel doğru diyoruz. Benzer biçimde CP n uzayına karmaşık izdüşümsel uzay, CP 2 uzayına karmaşık izdüşümsel düzlem, CP 1 uzayına karmaşık izdüşümsel doğru diyoruz. Şimdi RP 1 ve RP 2 uzaylarını daha yakından tanıyalım. 2.1 RP 1 P (R 2 ), R 2 de orjinden geçen doğruların kümesi. Bu kümeyi Şekil 1 de gösterilen S kümesiyle birebir eşleyebiliriz: P (R 2 ) S, [v] = [x : y] (x, y)/ x 2 + y 2. 00 11 Şekil 1: RP 1 bu renkli kümeyle birebir eşlenebilir. 9

Şimdi bundan daha fazlasını söyleyeceğiz. P (R 2 ) yi topolojik bir uzay olarak görüp onun tanıdık bir uzaya homeomorf olduğunu ispatlayacağız. R 2 \ {0} üzerinde denklik bağıntısı, x y bir λ R \ {0} için y = λx olarak tanımlansın. Bu durumda P (R 2 ) = R 2 \ {0}/ olur. Bir v R 2 \ {0} için v nin denklik sınıfı tam da geçen ders tanımladığımız [v] P (R 2 ) dir. p : R 2 \ {0} R 2 \ {0}/ izdüşüm gönderimini bir bölüm gönderimi yapacak biçimde, R 2 \ {0}/ kümesi üzerine bölüm topolojisi koyarak oluşturulan topolojik uzay RP 1 olarak gösterilir. Tanım gereği, RP 1 de U açık bir altküme demek, R 2 de p 1 (U) kümesi açık demektir. İddiamız RP 1 uzayının R 2 deki birim çember S 1 e homeomorf olduğu. Bundan önce bölüm gönderimleri ve topolojisiyle ilgili birkaç topoloji teoremini hatırlayalım. 2.2 Bölüm uzayı X ve Y topolojik uzaylar olsun. Örten bir p : X Y gönderimi her U Y açık p 1 (U) X açık koşulunu sağlarsa p ye bölüm gönderimi denir. Bir bölüm gönderimi doğrudan doğruya sürekli olur. A bir küme, h : X A örten bir gönderim olsun. A üzerine h yi bölüm gönderimi yapacak biçimde konan topolojiye bölüm topolojisi denir. Bu topolojide h 1 (U) ters görüntüsü X te açık olan her U A açık olacaktır. Teorem 7. X, Y, Z topolojik uzaylar, p : X Y bir bölüm gönderimi, g : X Z sürekli olsun. Eğer g gönderimi her bir y Y için p 1 ({y}) ters görüntüsünde sabitse f : Y Z ve f p = g olacak şekilde sürekli bir f vardır. Kanıt. f gönderimini her bir y Y için şöyle tanımlayalım: f(y) = g(p 1 ({y})). Bu durumda her x X için (f p)(x) = g(p 1 ({p(x)})) = g(x) olur. Öte yandan f süreklidir: her U Z açık için (f p) 1 (U) = g 1 (U) açıktır (g sürekli). (f p) 1 (U) = p 1 (f 1 (U)) kümesi açık ve p bölüm gönderimi olduğundan f 1 (U) kümesi de açık olacaktır. Tam istediğimiz sonuç. 10

Teorem 8. X, Y, Z topolojik uzaylar, p : X Y bir bölüm gönderimi, g : X Z örten sürekli olsun. g nin sabit olduğu eleman öbeklerinin kümesine X diyelim, yani: X = {g 1 (z) z Z}. p : X X bariz izdüşüm gönderimi olsun. X üzerine bölüm topolojisi konmuş olsun. Bu durumda g gönderimi birebir örten sürekli bir f : X Z gönderimi tarif eder. Üstelik g nin bölüm gönderimi olmasıyla f nin homeomorfi olması denk durumlardır. Kanıt. Teorem 7 sürekli bir f gönderiminin var olduğunu söylüyor. Ayrıca f örten ve birebir. f homeomorfi ise bölüm gönderimidir. Dolayısıyla g = f p de bölüm gönderimidir. Tersten gidersek, g nin bölüm gönderimi olduğu durumda, X da açık bir U alalım. f(u) nun da açık olduğunu göstereceğiz. g 1 (f(u)) = p 1 (U) olduğundan ve p bölüm gönderimi olduğundan g 1 (f(u)) da açıktır. Ama g de bölüm gönderimi idi.; dolayısıyla f(u) yu açık bulduk. Teorem 8 de X uzayı X in bir bölümlenmesi ve herbir parçayı bir eleman kabul ediyor. Bu durumun yaygın bir örneği, X in üzerinde bir denklik bağıntısı, ve X ın denklik sınıflarının kümesi olduğu durum. Örneğin Teorem 8 in hemen bir sonucunu yazabiliriz: Sonuç 9. RP 1 uzayı S 1 e homeomorftur. Kanıt. S 1 üzerindeki her noktayı orjine göre simetriğiyle özdeşleştiren denklik bağıntısı olsun. Teorem 8 i kullanmak için şu diyagrama bakalım: R 2 \ {0} g p RP 1 S 1 / Burada g gönderimini şöyle tanımladık: g : (x, y) [(x/ x 2 + y 2, y/ )] x 2 + y 2 g gönderimi örten ve aynı zamanda bölüm gönderimi. Böylece Teorem 8 bir f homeomorfisinin varlığını garanti ediyor. S 1 / uzayı S 1 e homeomorf olduğundan sonucu kanıtlamış oluyoruz. f 11.

Alıştırma 6. Yukarıdaki g nin bölüm günderimi olduğunu kanıtlayın. Alıştırma 7. S 1 / uzayının S 1 e homeomorf olduğunu kanıtlayın. Bunu Teorem 8 i şık bir biçimde kullanarak yapabilir misiniz? 2.3 RP n bir manifolddur Teorem 8 in kanıtındaki tartışma hemen üst boyutlara genelleştirilebilir: Teorem 10. S n üzerindeki her noktayı orjine göre simetriğiyle özdeşleştiren denklik bağıntısı olsun. RP n uzayı S n / e homeomorftur. Dolayısıyla, RP 2 izdüşümsel düzlemi S 3 / bölüm uzayına homeomorftur. Şimdi daha fazlasını kanıtlayacağız. Önce bir tanım: Tanım 2. X bir topolojik uzay olsun. X in herhangi iki noktası x 1, x 2 için x 1 i içeren açık U 1 ve x 2 yi içeren açık U 2 kümeleri varsa ve bu kümeler birbirinden ayrık seçilebiliyorsa X uzayına Hausdorff denir. X Hausdorff bir uzay ve topolojisinin tabanı sayılabilir olsun. Eğer X in herbir noktası, R n de açık bir kümeye homeomorf bir açık kümenin içindeyse, X uzayına (topolojik) manifold denir. Bu durumda n ye manifoldun boyutu denir. Teorem 11. RP n izdüşümsel uzayı n boyutlu bir manifolddur. Kanıt. RP n Hausdorff tur: x, y S n R n+1 olmak üzere RP n de iki nokta [x] ve [y] olsun. S n de [x] i içeren açık bir küme U x ve [y] yi içeren açık bir küme U y olsun. U x kümesi U y ve U y = { z z U y } ile kesişmeyecek biçimde küçültülebilir. Böylece elde edilen U 1 = U x U x ve U 2 = U y U y kümeleri açıktır dolayısıyla [U x ] ve [U y ] kümeleri tanım gereği RP n de açıktır, birbirlerinden ayrıktır ve sırasıyla [x] ve [y] yi içerirler. [x] = [x 0 : x 1 :... : x n ] RP n olsun. Diyelim ki x 0 0 olsun. Sonsuzdaki izdüşümsel uzay L 0 = {[0 : a 1 :... : a n ] RP n } olmak üzere, R = RP n \ L 0 yamasının R n ile birebir eşlendiğini biliyoruz. İddiamız R yamasının RP n de açık ve R n ye homeomorf olduğu. p : S n RP n bölüm gönderimini düşünelim. R nin RP n de açık olması p 1 (R) nin S n de açık olması demek. p 1 (R) = {(a 0, a 1,..., a n ) S n, a 0 0} 12

iki yarımkürenin birleşimi olduğundan ve herbir yarımküre S n de açık olduğundan iddiayı kanıtlamış oluyoruz. Üstelik herbir yarımküre hem R ye hem de Rn ye homeomorf. S + = {(a 0, a 1,..., a n ) S n, a 0 > 0} yarımküresi R ye p ile homeomorf çünkü p S+ gönderimi hem birebir hem örten hem sürekli hem de tersi sürekli. Kanıtı bitirmek için aşağıdaki alıştırmaları yapın. Alıştırma 8. Yukarıdaki p S+ olduğunu gösterin. : S + R gönderiminin tersinin de sürekli Alıştırma 9. R n de Öklit topolojisi için sayılabilir bir taban vardır, gösterin. Sonra RP n nin topolojisine sayılabilir bir taban seçilebileceğini gösterin. z 00 11 [a : b : c] y z 00 11 y x 00 11 z x x y Şekil 2: Aynı [a : b : c] noktası için RP 2 de üç ayrı yama Örnek. Yukarıdaki ispatı RP 2 için incelemekte yarar var. Verilen herhangi bir [a : b : c] RP 2 noktası için a 0 ise noktayı Şekil 2(a) daki R 0 RP 2 kümesinde, b 0 ise Şekil 2(b) deki R 1 kümesinde, c 0 ise Şekil 2(c) deki R 2 kümesinde görebiliriz. Herbir R j (j = 0, 1, 2) R 2 ye homeomorftur. Bu dersi şu alıştırmayla bitirelim: Alıştırma 10. ϕ : X Y iki topolojik uzay arasında bir gönderim, σ Y Y nin topolojisi için bir taban olsun. Diyelim ki ϕ nin sürekli olduğunu göstermek istiyoruz. Bunu göstermekle şunu göstermenin denk olduğunu kanıtlayın: herbir V σ Y için ϕ 1 (V ) kümesi X te açık. 13

Alıştırma 11. CP 1 uzayının 2 boyutlu bir manifold olduğunu, CP 1 in S 2 ye homeomorf olduğunu göstererek kanıtlayın. (C 2 den S 2 ye, kompleks doğrularda sabit bir bölüm gönderimi yazın. Sonra Teorem 8 i kullanın.) Alıştırma 12. CP n uzayının 2n boyutlu bir manifold olduğunu kanıtlayın. 14