* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
МНОГООБРАЗИЯ
527
Заметим, что если точка имеет окрестность первого из только что указанных типов, то она не может иметь окрестности второго типа, и наоборот (совсем непростое доказательство этого факта мы опускаем). Из этого замечания следует, что все точки многооб разия с краем распределяются на два класса соответственно ти пам их окрестностей. Точки первого класса назовем внутренними точками многообразия Ж , точки второго класса —краевыми точ ками; совокупность последних назовем краем многообразия /И . Можно показать, что внутренние точки образуют открытое много образие; край состоит из конечного числа замкнутых поверхностей. Заметим, что само многообразие с краем не является многообра зием в смысле определения п. 2.5. Все клетки клеточного разбиения многообразия с краем также разделяются на два класса: внутренние клетки — клетки, состоя щие из внутренних точек, и краевые клетки — составленные из краевых точек. В случае трехмерного многообразия с краем можно доказать, что каждая внутренняя вершина имеет в барицентричес ком разбиении сферическую звезду (см. п. 2.5), каждая краевая вершина—«полусферическую» барицентрическую звезду, т . е . звез ду, изоморфную радиальному разбиению полушара (разбиению, которое получится, если некоторую триангуляцию соответствую щей полусферы проектировать радиусами из центра шара). Каждое внутреннее ребро имеет циклическую звезду (п. 1.6), каждое краевое ребро—«полуциклическую» звезду (барицентри ческая звезда краевого ребра составлена из симплексов подобно половине апельсина, составленной из долек). Наконец, каждая внутренняя 2-клетка подчинена двум 3-клеткам, каждая краевая 2-клетка подчинена только одной 3-клетке. 2.9. Эйлерова характеристика многообразия с краем. Поверх ности» не могущие быть краем. Пусть Ж —многообразнее краем, а Ф — е г о край, который, как мы видели, состоит из нескольких замкнутых поверхностей. Пусть, далее, К?—клеточное разбиение многообразия Ж , а К — соответствующее разбиение края Ф. Мы покажем, что имеет место соотношение
3 3 3 3 2
Действительно, взяв два экземпляра комплекса К , отождествим (склеим) соответствующие точки их краев. Как нетрудно видеть, при этом образуется новый комплекс £ , являющийся клеточным разбиением некоторого замкнутого многообразия, ибо при таком отождествлении звезды внутренних вершин не изменятся, а звезды вершин края, которые до отождествления были полусферическими, станут сферическими; итак, после отождествления звезды всех вершин станут сферическими, т. е. у нас получилось замкнутое многообразие. Подсчитаем эйлерову характеристику многообразия
3
3