雙積
在範疇論中,雙積是直積在預加法範疇中的推廣,它同時是範疇論意義下的積與上積。
定義
令 C{displaystyle {mathcal {C}}} 為預加法範疇,因而任兩個對象 A,B{displaystyle A,B}
間的態射集 HomC(A,B){displaystyle mathrm {Hom} _{mathcal {C}}(A,B)}
是交換群。給定有限個對象 A1,…,An{displaystyle A_{1},ldots ,A_{n}}
,假設有:
- 對象 A{displaystyle A}
,通常表作 A1⊕⋯⊕An{displaystyle A_{1}oplus cdots oplus A_{n}}
。
- 態射 pk:A→Ak{displaystyle p_{k}:Ato A_{k}}
(稱為射影)
- 態射 ik:Ak→A{displaystyle i_{k}:A_{k}to A}
(稱為內射)
並假設:
- i1∘p1+…in∘pn=idA{displaystyle i_{1}circ p_{1}+ldots i_{n}circ p_{n}=mathrm {id} _{A}}
- pk∘ik=idAk{displaystyle p_{k}circ i_{k}=mathrm {id} _{A_{k}}}
- k≠l⇒pk∘il=0{displaystyle kneq lRightarrow p_{k}circ i_{l}=0}
則稱 A{displaystyle A} 是 A1,…,An{displaystyle A_{1},ldots ,A_{n}}
的雙積。
注意到若在定義中取 n=0{displaystyle n=0},則「空雙積」是一個對象 0{displaystyle 0}
,使得恆等映射是零映射。
例子
交換群範疇中存在雙積,此時的雙積即直和。- 一個域或除環上的向量空間也有雙積,即向量空間的直和。
性質
- 如果空雙積存在,並且所有二元雙積 A1⊕A2{displaystyle A_{1}oplus A_{2}}
存在,則所有雙積皆存在。
預加法範疇中的雙積同時是範疇意義下的積與上積,這是雙積一詞的由來。由此可導得空雙積是零對象。- 反之,預加法範疇中的積或上積也帶有自然的雙積結構。