“在一般Abel 范畴中,同样以 $\operatorname{im}f {i 1}=\ker f i$ 定义正合,只需把核与像理解为范畴中的子对象,并要求它们作为 $M i$ 的子对象一致。…”
形式陈述
Abel 范畴
范畴中的核
定义
核与余核的泛性质给出唯一的中间态射
Abel 条件要求
直觉
加性范畴已经能把箭头写成矩阵,但它可能缺少解线性方程所得的子对象或商对象。Abel 范畴要求这些缺口都能在范畴内部表示,而且“先商掉看不见的输入”与“只保留真正到达的输出”得到同一个中间对象。
余像—像同构把一条态射拆成“满态射—同构—单态射”。这是第一同构定理的范畴化。正因为这种分解不依赖元素,核—像图表追逐、正合列和同调可以在层、表示、模等完全不同的对象上使用同一套证明。
例子与边界
对任意环
其核为
确为同构,其逆把
现在只允许有限生成自由 Abel 群作为对象,就得到一个加性范畴。在其中重新计算
因此这个子范畴内的
Banach 空间及有界线性映射提供另一种失败机制。包含
推论与应用
在 Abel 范畴中,有限积与余积一致,单态射和满态射分别由核与余核控制,正合性可以定义为
Abel 范畴还是平衡范畴:若
有限维向量空间构成 Abel 范畴,但其中不存在可数个
有足够多投射或内射对象,分别保证投射分解或内射分解能够用于每个对象。前者使每个对象接收来自投射对象的满态射,后者使每个对象嵌入一个内射对象,因此相应分解能逐层延续,用于构造导出函子。
参考资料
- Saunders Mac Lane, Categories for the Working Mathematician, 2nd ed., Springer, 1998,Ch. VIII, §§3–4。
- Charles A. Weibel, An Introduction to Homological Algebra, Cambridge University Press, 1994,§1.2。
- Joseph J. Rotman, An Introduction to Homological Algebra, 2nd ed., Springer, 2009,Ch. 5, §§5.3–5.5。