零态射

更新时间:2023-01-08 17:46

零态射(zero morphism)是有零对象范畴中的一类特殊态射。许多常见范畴,如群范畴、环范畴、环模畴等,将它们的零同态概念抽象出来即得零态射的概念,它在范畴论中起着相当重要的作用。设范畴C有零对象(在等价意义下必惟一)Z,Hom(A,Z)与Hom(Z,B)的惟一元素分别为0AZ和0ZB。其合成0ZB0AZ不随Z的选择而改变,记此合成为0AB,称为Hom(A,B)中的零态射,对取定的A,B,这是惟一的,有时也简记为0。

基本介绍

范畴有零对象,则在同构意义下是唯一的。设Z是任意一个零对象,与为与中唯一的元素,则乘积不随零对象的选取而改变。

通常以来表示乘积,这里Z是任一零对象,这个叫作中的零态射。

零对象与零态射

定义

定义1 若对任何对象一定是单元集( 即仅含有一个元的集合),则叫作始对象;若对任何对象一定是单元集,则叫作终对象; 若Z既是始对象又是终对象,则Z称为零对象。

始对象与终对象是相互对偶的概念。

定义2设是一个范畴。

1)如果如果满足:对于任意的恰由一个元素组成,则称A 为中的一个初始对象;

2)如果对于任意的恰由一个元素组成,则称A 为中的一个末端对象;

3)如果A 既是中的初始对象,又是末端对象,则称A 为的一个零对象。

如果有零对象,则称为具有零对象的范畴。

设为具有零对象0的一个范畴,X 和Y 是中任意两对象,则有唯一的态射

于是,有复合态射

态射称为零态射,记为。

例题解析

例1在中是一个初始对象;任一单元素集是一个末端对象;但无零对象。

例21)平凡(即一个元素的)BCK-代 数 是中 的一 个零对象;

2)平凡BCI-代数是中的一个零对象;

3)平凡BCH-代数是 中的一个零对象;

4)平凡(2,0)型代数是中的一个零对象;

5)平凡群是中的一个零对象。

例3在A(2,0)中,零态射正是通常的零同态映射。在及中都可得到此类似结果,这正是将称为零态射的一个原因。

相关定理

定理1 假若是在范畴中的一个零态射,那么且。

定理2在一个范畴中的始对象与终对象是对偶的,从而零对象是自对偶的。

证明:设表示范畴中始对象的定义。于是: 是中的始对象,假若对于中的每一X,恰有一个成员。

:是中验始对象,假若对于中的每一对象X,恰有一个成员。

:是中的终对象,假若对于中的每的X,恰有一个。

定理3 在一个范畴中,一切初始对象是同构的,一切末端对象是同构的;如果有零对象,则一切零对象是同构的。

定理4设是具有零对象0的一个范畴,则对于中的任何态射和有

证明:证(1)中第一式。由图1,其中和分别是和中唯一的态射,且,显然,,从而,

2) (1)中第二式可类似地证明。

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