模的Yoneda引理
字数 561 2025-11-19 19:46:36

模的Yoneda引理

我们先从范畴论的基本概念开始。范畴由对象和对象之间的态射组成。例如,所有模构成一个范畴,其中对象是模,态射是模同态。

接下来是函子的概念。一个函子是从一个范畴到另一个范畴的映射,它把对象映到对象,把态射映到态射,并保持恒等态射和态射的复合。特别地,从模范畴到集合范畴的函子称为集合值函子。

现在考虑一个模M。我们可以定义两个重要的函子:

  1. Hom(M,-):这个函子把模N映到集合Hom(M,N),即所有从M到N的模同态的集合
  2. Hom(-,M):这个函子把模N映到集合Hom(N,M)

Yoneda引理的核心思想是:一个模M可以由它的"表现方式"——即Hom(M,-)或Hom(-,M)这两个函子——来完全刻画。

具体来说,Yoneda引理分为两部分:
对于Hom(M,-):任意自然变换从Hom(M,-)到另一个函子F,都唯一对应于F(M)中的一个元素。这意味着Hom(M,-)这个函子完全决定了模M。

对于Hom(-,M):任意自然变换从Hom(-,M)到另一个函子F,都唯一对应于F(M)中的一个元素。这意味着Hom(-,M)这个函子也完全决定了模M。

Yoneda引理的重要性在于它告诉我们,研究一个模等价于研究它与其他模的所有可能关系(通过同态)。这为研究模的分类和性质提供了强有力的工具。

模的Yoneda引理 我们先从范畴论的基本概念开始。范畴由对象和对象之间的态射组成。例如,所有模构成一个范畴,其中对象是模,态射是模同态。 接下来是函子的概念。一个函子是从一个范畴到另一个范畴的映射,它把对象映到对象,把态射映到态射,并保持恒等态射和态射的复合。特别地,从模范畴到集合范畴的函子称为集合值函子。 现在考虑一个模M。我们可以定义两个重要的函子: Hom(M,-):这个函子把模N映到集合Hom(M,N),即所有从M到N的模同态的集合 Hom(-,M):这个函子把模N映到集合Hom(N,M) Yoneda引理的核心思想是:一个模M可以由它的"表现方式"——即Hom(M,-)或Hom(-,M)这两个函子——来完全刻画。 具体来说,Yoneda引理分为两部分: 对于Hom(M,-):任意自然变换从Hom(M,-)到另一个函子F,都唯一对应于F(M)中的一个元素。这意味着Hom(M,-)这个函子完全决定了模M。 对于Hom(-,M):任意自然变换从Hom(-,M)到另一个函子F,都唯一对应于F(M)中的一个元素。这意味着Hom(-,M)这个函子也完全决定了模M。 Yoneda引理的重要性在于它告诉我们,研究一个模等价于研究它与其他模的所有可能关系(通过同态)。这为研究模的分类和性质提供了强有力的工具。