模的Gorenstein内射模
我们先从内射模的概念开始。内射模是模论中对偶于投射模的基本概念:一个R-模E称为内射模,如果对任意模的单同态i: A→B和同态f: A→E,都存在同态g: B→E使得g∘i = f。直观上,这意味着从子模A到E的同态总能延拓到整个模B上。
接下来是Gorenstein环的背景。一个诺特环R称为Gorenstein环,如果它的内射维数有限(即作为R-模,其内射维数id_R(R) < ∞)。在Gorenstein环上,模论性质特别优美,这促使了Gorenstein同调代数的发展。
模的Gorenstein内射模的定义是:一个R-模M称为Gorenstein内射模,如果存在一个内射模的正合序列I• = …→I₁→I₀→I⁻¹→…,使得M ≅ Im(I₀→I⁻¹),并且对任意内射模E,函子Hom_R(E, -)保持这个序列的正合性。等价地,M是某个内射模的余核,并且Ext¹_R(E, M)=0对所有内射模E成立。
Gorenstein内射模是内射模的真推广:所有内射模都是Gorenstein内射模,但反之不成立。例如,在Gorenstein环上,所有模都有有限的Gorenstein内射维数,这推广了经典的内射维数理论。
Gorenstein内射模的重要性体现在Gorenstein内射维数上。一个模M的Gorenstein内射维数Gid_R(M)定义为最短的Gorenstein内射分解的长度。在Gorenstein环上,这个维数具有良好的性质,如对偶性定理:Gid_R(M) = Gpd_R(M)(Gorenstein投射维数)对某些模类成立。
最后,Gorenstein内射模与 Tate 上同调有深刻联系。通过构造特殊的完全内射分解,可以定义Tate上同调函子,这些函子在Gorenstein环上的表示论和代数几何中有重要应用,例如在研究奇点的导出范畴时。