Théorème 1Cohomologie singulière
Invariance de la cohomologie par homotopie
(i) Deux applications continues homotopes induisent les mêmes morphismes .
(ii) Une équivalence d'homotopie induit des isomorphismes en cohomologie. Une partie étoilée non vide de a la cohomologie d'un point : en degré , et en degré .
Démonstration
(i) La démonstration du nœud Invariance par homotopie construit, à partir d'une homotopie de à , l'opérateur prisme , qui vérifie . Par le point (i) du nœud Complexes de cochaînes, et induisent le même morphisme en cohomologie.
(ii) Si et sont homotopes aux identités, et sont les identités, par (i) et par la fonctorialité (Cohomologie singulière, (i)).
Une partie étoilée par rapport à se contracte sur (Invariance par homotopie, (ii)) : l'inclusion du point est une équivalence d'homotopie, et l'on conclut par le point (ii) du nœud Cohomologie singulière.
□La démonstration ne refait aucun travail géométrique : toute identité entre opérateurs sur les chaînes se transpose en une identité entre cochaînes. Ce sera encore le cas pour les petites chaînes et Mayer-Vietoris ; ce qui est propre à la cohomologie, c'est le renversement des flèches, allant de la cohomologie de l'espace d'arrivée vers celle de l'espace de départ.