模的正合函子
字数 740 2025-11-16 03:44:02
模的正合函子
我们先从函子的基本概念开始。一个函子 F: 𝒞 → 𝒟 是两个范畴之间的映射,它将 𝒞 的对象映到 𝒟 的对象,将 𝒞 的态射映到 𝒟 的态射,并满足 F(idₓ) = id_{F(X)} 和 F(g∘f) = F(g)∘F(f)。
现在考虑模范畴。设 R 是一个环,我们考虑左 R-模的范畴 R-Mod。假设我们有一个函子 F: R-Mod → S-Mod(或者更一般地,到某个阿贝尔范畴)。
在模范畴中,我们可以讨论正合序列。一个序列的模与模同态 ... → A → B → C → ... 被称为在 B 处正合,如果像等于核。一个序列在所有中间点都正合,则称为正合序列。特别地,短正合序列 0 → A → B → C → 0 是正合的,这意味着 A → B 是单射,B → C 是满射,且 A → B 的像等于 B → C 的核。
现在我们可以定义正合函子。一个函子 F: R-Mod → S-Mod 被称为:
- 左正合,如果对于任意短正合序列 0 → A → B → C → 0,序列 0 → F(A) → F(B) → F(C) 仍然正合;
- 右正合,如果对于任意短正合序列 0 → A → B → C → 0,序列 F(A) → F(B) → F(C) → 0 仍然正合;
- 正合,如果它既是左正合又是右正合,即对于任意短正合序列 0 → A → B → C → 0,序列 0 → F(A) → F(B) → F(C) → 0 仍然正合。
等价地,一个正合函子将正合序列映为正合序列。这意味着它保持核、余核和像。
正合函子的重要性在于它们保持模结构的所有正合性信息。在代数拓扑、同调代数和表示论中,正合函子是我们理解不同范畴之间关系的关键工具。