Если рассмотреть способ в первом сообщении ТС, то он пока не гомеоморфизм, а биекция. Непрерывность ещё надо доказать, хотя это не сложно. Но можно привести пример, когда подобная биекция вовсе не является гомеоморфизмом. Ещё одно: окружность и круг мы различаем, а квадрат и квадрат называются одинаково. Окружность гомеоморфна одному квадрату, а круг другому. Но если квадраты поменять местами, то гомеоморфизма не построить
Надеюсь, понимаете о чём я пытался сказать.
Упс... Не я первый, что, в общем-то, подтверждает