Пытаюсь сам доказать, что фундаментальная группа окружности равна
![$\Bbb Z$ $\Bbb Z$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/d/9/1d9996047c0f538684c123743f5c554282.png)
. Хотя, честно говоря, пока и не нашел книгу, где понятного и подробного доказывается.
Идея такая.
Рассматриваем окружность как фактортопологическое пр-во
![$S=\Bbb R / \Bbb Z$ $S=\Bbb R / \Bbb Z$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/6/b/06b9982f1c54d28ef02de277d814781282.png)
. Пусть
![$\varphi : \Bbb R \to \Bbb R / \Bbb Z$ $\varphi : \Bbb R \to \Bbb R / \Bbb Z$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/8/5/2858734f7bb17c8c98b4646d01fcff7782.png)
— каноническое отображение.
Пытаюсь доказать, что всякое непрерывное отображение
![$f:[0,1]\to \Bbb R / \Bbb Z$ $f:[0,1]\to \Bbb R / \Bbb Z$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/e/e/9eea941b9726a68bbd85055d53f5f5fa82.png)
может быть получено как композиция непрерывного отображения
![$h:[0,1] \to \Bbb R$ $h:[0,1] \to \Bbb R$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/4/e/24ee751175700d44c6b61b0b056e41de82.png)
и
![$\varphi$ $\varphi$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/1/7/417a5301693b60807fa658e5ef9f953582.png)
, то есть
![$f=\varphi \circ h$ $f=\varphi \circ h$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/6/3/b6354e3708a2e9d54bbed8a59dd586a582.png)
. А также, что гомотопным путям
![$h_1,\ h_2$ $h_1,\ h_2$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/b/3/cb32b4971fdc6abdc5f1bce53c35b07a82.png)
соответствуют гомотопные пути
![$f_1,\ f_2$ $f_1,\ f_2$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/6/b/16b4c910d4ab12bf2b9c0b32368334f082.png)
Если это предположение верно, тогда всякая петля на окружности определяется некоторым отображением
![$h:[0,1] \to \Bbb R$ $h:[0,1] \to \Bbb R$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/4/e/24ee751175700d44c6b61b0b056e41de82.png)
таким, что
![$h(0)=1,\ h(1)=k$ $h(0)=1,\ h(1)=k$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/7/6/b7631d71bb6e149fc0571418c467e5df82.png)
, где
![$k \in \Bbb Z$ $k \in \Bbb Z$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/a/9/3a98c7647588743c2be6bd95fee8afb282.png)
. И тогда можно доказывать, что пути гомотопны тогда и только тогда, когда совпадает
![$k$ $k$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/3/b/63bb9849783d01d91403bc9a5fea12a282.png)
.
Также проблема, как доказать, что фактортопология
![$S=\Bbb R/ \Bbb Z$ $S=\Bbb R/ \Bbb Z$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/8/a/98a139f1281fdec638ec7d3fdf3cfbff82.png)
совпадает с топологией на окружности, индуцированной топологией плоскости
![$\Bbb R^2$ $\Bbb R^2$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/8/c/a8c3ea48cfbee1df8ee4ff65e882439e82.png)
.