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例1 Möbius带X的同调群.
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图7-10
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图7-10是X的一个剖分K的展开图.设L={(a0,a2),(a2,a5),(a5,a0);a0,a2,a5},它是K的子复形,并且|L|是|K|的形变收缩核.记i∶|L|→|K|是包含映射,则因此有
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并且,设z=a0a2+a2a5+a5a0,则z是Z1(L)=H1(L)的生成元,因而〈z〉是H1(K)的生成元.
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例2 Klein瓶的同调群.
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图7-11是Klein瓶的一个剖分K的展开图.
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图7-11
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H2(K)的计算类似于第六章§4的例4.对K的每个2维单形取相同的定向(譬如都取逆时针定向),所得18个2维定向单形是C2(K)的基.则2维链C是闭链的必要条件是c在这些2维定向单形上取相同的值.记c0是都取1的那个2维链,则2维闭链都应有nc0的形式.然而,在现在的情形∂2c0=2z1,这里z1=a0a1+a1a2+a2a0.因此只当n=0时nc0才是闭链,即
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H2(K)=Z2(K)=0.
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计算H1(K).设子复形L是K的边框上的部分,记则|L|是|K1|的形变收缩核,从而i*q∶Hq(L)→Hq(K1)是同构.记z2=a0a3+a3a4+a4a0,z=∂2σ(σ=a5a7a8).
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根据§3中例1,H1(L)=Z1(L)并以z1和z2作为基.于是由知,z1和z2在K1中的同调类〈z1〉和〈z2〉是H1(K1)的基.
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从K1和K的关系不难看出
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B1(K1)⊂B1(K)⊂Z1(K)=Z1(K1).
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于是,用代数学的知识,有
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由于C2(K)只比C2(K1)多一个生成元σ,对∀b∈B1(K),有分解式b=b′+n∂2σ=b′+nz,其中b′∈B1(K1).于是,B1(K)/B1(K1)是由〈z〉(z在K1中的同调类)生成的自由循环群(作为H1(K1)的子群,B1(K)/B1(K1)是自由群!).注意到∂2(c0-σ)=2z1-z,这说明在K1中z~2z1,因此B1(K)/B1(K1)就是H1(K1)中由2〈z1〉生成的子群.这样
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