范畴代数手册

23.初始对象和终对象,等子及余等子

2020-12-12  本文已影响0人  Obj_Arr

考虑范畴C对象的一个空族。那么这个空族的积存在意味着什么?好吧,他就是一个有序对,对于任意其他的有序对,存在唯一的态射,满足一个空条件!简单来讲,空族的积就是对象1,使得所有的对象到这个对象1有唯一的态射。对偶的,有空族的余积。

范畴中的对象1是终的,当任意对象到1有且仅有一个箭头。

范畴中的对象0时初始的,当对象0到任意对象有且仅有一个箭头。

画的还不错嘛。

a.集合范畴中,空集是初始对象,单点集是终对象。这对拓扑空间范畴也成立。

b.群,交换群,向量空间,巴拿赫空间范畴中,零既是初始对象,又是终对象。这个零,对于群就是平庸群,对于向量空间就是零向量。

c.带幺交换环范畴,零环是终对象,整数环是初始对象。

等子,余等子

积的概念定义了一个受限的对象,通过一个给定对象族来描述。现在我么想定义一个受限对象,通过同时包含对象和箭头的数据来描述。

考虑两个箭头,这两个箭头的等子就是一个有序对,(K,k),K是一个对象,k是一个箭头,满足f\circ k=g\circ k。而且对于别的这样的有序对(M,m),存在一个唯一的态射,n:M--K使得m=k\circ n

两个态射的等子如果存在,就在同构下唯一。

证明,由定义,(K,k)(M,m)其实都是等子,所以就存在两个唯一态射,n:M--K,l:K--M使得m=k\circ n,k=m\circ l,于是k\circ1_K=k=k\circ(n\circ l),从而n\circ l=1_K,同理l\circ n=1_M。显然是一个同构。

由于这种唯一性,可以记f,g的等子为Ker(f,g)

如果两个态射有等子,那么等子中的态射是单态。

证明,

对偶的,可以定义余等子,余等子存在时,关于同构唯一,并且使满态,可记为Coker(f,g)

单个态射与自己的等子就是恒等态射。

范畴C中,假设箭头既是满态又是等子,那么就是一个同构。

证明,


就到这了。等子就是两个态射映射值相等的定义域部分元素的提取。只不过是用态射来表示出来了。

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