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書記が数学やるだけ#856 ホモロジー群の計算
ホモロジー群の具体的な計算をいくつか行う。
問題
![](https://assets.st-note.com/img/1726802572-ltoEnqzOa3TQWL6iBGr5FAZ1.png?width=1200)
解答
まずは木構造のグラフについて,0次ホモロジー群のみZと同型,あとは0である。0次ホモロジー群については,グラフが連結であることからもわかる。
![](https://assets.st-note.com/img/1726802647-JV0LqRTjyXAhpZNxt4inlO9S.jpg?width=1200)
次にブーケ構造のグラフについて,0次ホモロジー群はZと同型,1次ホモロジー群はZの直和と同型,ほかは0である。なお,ブーケの個数が1次ホモロジー群におけるZの直和の個数に対応する。
![](https://assets.st-note.com/img/1726802713-rqZfVmySdEgt6e5Nxu8IWsQL.jpg?width=1200)
次に連結でないグラフを考える。この場合,0次ホモロジー群は連結要素の個数が直和の個数に対応する。
![](https://assets.st-note.com/img/1726802817-6jGESU3hAr5CKVLZ0i2bFlQx.jpg?width=1200)
1次ホモロジー群について,閉路の個数が直和の個数に対応する。
![](https://assets.st-note.com/img/1726802968-2pnl0Yzh4SU7Qm6yObBjD8HE.jpg?width=1200)
2次元曲面の例として球面を扱う。定義通り計算すると,0次ホモロジー群はZと同型である。
![](https://assets.st-note.com/img/1726802958-udM3XSTxGogmYz4awklWnivL.jpg?width=1200)
1次ホモロジー群は0と同型となる。
![](https://assets.st-note.com/img/1726803072-GC8ivqVghFjp6Bl3MSQNbALX.jpg?width=1200)
2次ホモロジー群はZと同型となる。
![](https://assets.st-note.com/img/1726803232-SrgYvPDM2weH6ahKLmdBTjx3.jpg?width=1200)
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