范畴的理想及其应用
2019-01-21
(福建师范大学福清分校 电子与信息工程学院,福建 福清 350300)
环的理想在环论中有着重要的地位,得到广泛的重视和研究。如今,范畴化的思想已经渗入到数学的各个领域,Ross Street将环的理想提升到范畴的理想[1],受此启发,本文讨论了函子范畴RI、回路范畴ΩR、推出范畴Ro的理想与范畴R的理想之间的关系。
1 函子范畴的理想
函子范畴是范畴理论发展的一个重要分支,任意给定的范畴均可视为函子范畴,如G-集范畴、积范畴、直向图范畴等等。本节讨论函子范畴RI的理想与范畴R的理想之间的关系。
先给出范畴的理想、函子范畴的定义[1-3]。
定义1.1[1]设R是加法范畴,R中的一个态射类I称为双边理想,若满足(1)I中态射f,g有f+g∈I(2)I中态射f,R中态射u,v有uf∈I,fv∈I(其中,uf,fv在R中可合成)。
本文所有的理想均指双边理想。
例子1.2设R为环,把R作为单对象范畴记为R(即obR={R},morR={a|a∈R},态射的合成为R中元素的乘法),容易验证,范畴R的理想和环R的理想一致。
定义1.3[2]设I是小范畴,R是范畴,定义函子范畴RI如下:
obRI={L:P→Q为共变函子},homRI(L,M)={λ:L→M为自然变换},合成是自然变换的合成。
引理1.4[3]设I为小范畴,R为加法范畴,则函子范畴RI是加法范畴。
下面给出函子范畴RI的理想与范畴R的理想之间的关系,即



再证J是范畴R的理想,这是因为
(1)设m:P→Q,n:P→Q是J中态射,定义
LP:I→R;aP;l:a→b1P:P→P,
MQ:I→R;aQ;f:a→b1Q:Q→Q,

λ+π={λa+πa}a∈obI={m+n}a∈obI知m+n∈J。
(2)设m∈J,u∈morR,v∈morR,其中m:P→Q,u:Q→R,v:O→P。
同LP,MQ,可定义范畴RI中对象NR,TO,同λ,π,可定义范畴RI中态射

ξλ={(ξλ)a}a∈obI={ξaλa}a∈obI={um}x∈obC,
λζ={(λζ)a}a∈obI={λaζa}a∈obI={mv}a∈obI,所以um∈J,mv∈J。
所以如上定义的J是R的理想。
2 回路范畴的理想
H.Bass在文[4]中引入了回路范畴,并证明了对环R有K1(R)≅K1(f·g·PRμ)≅K0(Ωf·g·PRμ).紧接着文[5]利用Abel范畴上的Recollements构造出其回路范畴上的Recollements.文[6]进一步讨论回路范畴与范畴的平凡扩张、冲积范畴之间的交换关系,并给出应用。……
