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Ω-左R-模范畴中的平坦对象研究

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马晓君, 汤建钢. Ω-左R-模范畴中的平坦对象研究[J]. 西南大学学报(自然科学版), 2020, 42(12): 88-95. doi: 10.13718/j.cnki.xdzk.2020.12.011
引用本文: 马晓君, 汤建钢. Ω-左R-模范畴中的平坦对象研究[J]. 西南大学学报(自然科学版), 2020, 42(12): 88-95. doi: 10.13718/j.cnki.xdzk.2020.12.011
MA Xiao-jun, TANG Jian-gang. Research on the Flat Object in the Category of Ω-Left R-Modules[J]. Journal of Southwest University Natural Science Edition, 2020, 42(12): 88-95. doi: 10.13718/j.cnki.xdzk.2020.12.011
Citation: MA Xiao-jun, TANG Jian-gang. Research on the Flat Object in the Category of Ω-Left R-Modules[J]. Journal of Southwest University Natural Science Edition, 2020, 42(12): 88-95. doi: 10.13718/j.cnki.xdzk.2020.12.011

Ω-左R-模范畴中的平坦对象研究

  • 基金项目: 国家自然科学基金项目(11161050,31424020);2019年度新疆自治区高校科研计划自然科学重点项目(XJEDU2019I024)
详细信息
    作者简介:

    马晓君(1995),女,硕士研究生,主要从事范畴论及其应用的研究 .

    通讯作者: 汤建钢,教授
  • 中图分类号: O159

Research on the Flat Object in the Category of Ω-Left R-Modules

  • 摘要: 定义了Ω-左R-模范畴.同理,可定义Ω-右R-模范畴.给出了平坦Ω-左R-模的概念,研究了Ω-左R-模具有平坦性的等价刻画问题.证明了:自由Ω-左R-模、投射Ω-左R-模和内射Ω-左R-模均是平坦Ω-左R-模.
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-03-20
  • 刊出日期:  2020-12-20

Ω-左R-模范畴中的平坦对象研究

    通讯作者: 汤建钢,教授
    作者简介: 马晓君(1995),女,硕士研究生,主要从事范畴论及其应用的研究
  • 伊犁师范学院 数学与统计学院,新疆 伊宁 835000
基金项目:  国家自然科学基金项目(11161050,31424020);2019年度新疆自治区高校科研计划自然科学重点项目(XJEDU2019I024)

摘要: 定义了Ω-左R-模范畴.同理,可定义Ω-右R-模范畴.给出了平坦Ω-左R-模的概念,研究了Ω-左R-模具有平坦性的等价刻画问题.证明了:自由Ω-左R-模、投射Ω-左R-模和内射Ω-左R-模均是平坦Ω-左R-模.

English Abstract

  • 文献[1]引入了以双诱导映射为态射的L-fuzzy群范畴的概念,并且讨论了该范畴中的乘积运算,证明了该范畴对乘积运算是封闭的,特别给出了L-fuzzy群范畴中的乘积与经典群范畴中的乘积之间的关系.文献[2-9]引入了L-fuzzy左R-模范畴的概念,讨论了该范畴对乘积和上积运算的封闭性,讨论了自由L-fuzzy左R-模的性质、自由L-fuzzy左R-模函子和遗忘L-fuzzy函子的伴随性以及L-fuzzy左R-模范畴中的张量积和张量函子等问题.

    本文引入了Ω-左R-模范畴和Ω-右R-模范畴的概念,基于张量函子的正合性,给出了平坦Ω-左R-模的概念,讨论了Ω-左R-模具有平坦性的等价刻画,证明了:自由Ω-左R-模、投射Ω-左R-模和内射Ω-左R-模均是平坦Ω-左R-模.

  • 用Set表示集合范畴,用T={* }表示单点集,则T是集合范畴的终对象.

    定义1[10]   设Ω是一个五元组,Ω=(Ω,≤,∧,∨,→)并且满足:

    (a) (Ω,≤,∧,∨,→)是完备格;

    (b) abc当且当bac.

    则称Ω是洛克,也称为Heyting代数,用1表示Ω中的最大元,用0表示Ω中的最小元,并且规定∨Ø=0,∧Ø=1,其中Ø表示空集合.

    定义2[11-12]   设XOb(Set)是非空集合,Ω=(Ω,≤,∧,∨,→)是洛克,映射AXΩ称为XΩ-子集.

    ΩX表示X的所有Ω-子集的集合,按点态方式定义,容易验证ΩX=(ΩX,≤,∧,∨,→)也是洛克,用$ \mathit{\hat{\varnothing }}, \hat{X} $分别表示它的最小值和最大值,其中$ \mathit{\hat{\varnothing }}\left( x \right)=0, \hat{X}\left( x \right)=1 $,对任意的xX都成立.

    定义3[11-12]   设XOb(Set),AΩX,并且满足正规性,即存在*∈X使得A(*)=1,则称偶序(XA)是Ω-集合.

    定义4[11-12]   设(XA),(YB),(ZC)是Ω-集合,

    (a) 若映射fXY满足ABf,则称f是由(XA)到(YB)的Ω-集映射,记作f:(XA)→(YB);

    (b) 设f:(XA)→(YB),g:(YB)→(ZC),则Ω-集映射的复合$ g\circ f:\left( X, A \right)\to \left( Z, C \right) $定义为通常映射的复合$ g\circ f:X\to Z $

    (c) 设(XA)是Ω-集合,其单位Ω-集映射1(XA)=1X.

    注1   $ A\le B\circ f $等价于:

    (a) 任意的xX,有A(x)≤B(f(x));

    (b) 对于任意的αΩ,任意的xAα,有f(x)∈Bα,其中Aα={xX|A(x)≥α}称为A的水平集,Bα={yY|B(y)≥α};

    (c) 对于任意的αΩ,有f(Aα)⊆Bα

    (d) 对于任意的αΩfAα上的限制fα=f|AαAαBα是一个集映射.

    定义5[11-12]   以Ω-集合作为对象,Ω集映射作为态射,构成一个范畴,称为Ω-集范畴,记作Set(Ω).

    注2   Ω-集范畴Set(Ω)的终对象记作$ \left( T, \hat{T} \right) $,其中T为集范畴Set中的终对象,即T={*}为单点集,为方便起见,Ω-集范畴Set(Ω)的终对象也可用T表示.

    MRl表示左R-模范畴,左R-模范畴MRl中的零对象(既是始对象也是终对象)记为O={0},其中0表示零元.

    定义6[2]   设Ω是一个洛克,MOb(MRl),AMΩ是映射且满足:

    (a) A(0)=1;

    (b) 对于任意的mnMA(m)∧A(n)≤A(m+n);

    (c) 对于任意的mMA(m)≤A(-m);

    (d) 对于任意的rRmMA(m)≤A(rm).

    则称AMΩ-子模,称偶序(MA)为Ω-左R-模,简记为Ω-lm.

    类似地,可以定义Ω-右R-模(Ω-rm)的概念. Ω-左R-模和Ω-右R-模统称为Ω-模,分别用(MRA)和(RMA)表示Ω-rm和Ω-lm以示区别,我们定义Ω-Abelian群(Ω-ag)为Ω-左R-模或者Ω-右R-模.

    MOb(MRl),用Ω(M)表示M的Ω-左R-子模的全体.

    引理1[2]   设AiΩ(M),iI,则:

    (ⅰ) $ \underset{i\in I}{\mathop{\wedge }}\, {{A}_{i}}\in \mathit{\Omega} \left( M \right) $

    (ⅱ) $ \underset{i\in I}{\mathop{\oplus }}\, {{A}_{i}}\in \mathit{\Omega} \left( M \right) $,其中对于任意的mM$ \left( \underset{i\in I}{\mathop{\oplus }}\, \left( {{A}_{i}} \right) \right)\left( m \right)=\vee \left\{ \underset{1\le k\le p}{\mathop{\wedge }}\, {{A}_{\left( {{i}_{k}} \right)}}\left( {{m}_{k}} \right)|\sum\limits_{k=1}^{p}{{{x}_{k}}=m, p\in {{\mathbb{Z}}_{+}}{{m}_{k}}\in M} \right\} $.

    引理2[2]   设fMN∈Mor(MRl),则:

    (ⅰ) AΩ(M),则f(A)∈Ω(N);

    (ⅱ) BΩ(N),则f(B)∈Ω(M).

    定义7[3]   设(MA),(NB)是两个左R-模,若左R-模同态fMN满足$ A\le B\circ f $,则称f是由(MA)到(NB)的Ω-左R-模同态,简称为Ω-lm同态,记作f:(MA)→(NB).

    定义8[3, 13]   以Ω-左R-模为对象,Ω-左R-模同态为态射,可构成一范畴,称之为Ω-左R-模范畴,记作MRl(Ω).

    同理,可定义Ω-右R-模范畴,记作MRr(Ω),Ω-Abelian群范畴记作AG(Ω).

    C是一个范畴,用Ob(C)表示范畴C的对象类,Mor(C)表示范畴C的态射类.

    定义9[14]   设C是一个范畴,{Ci}iIOb(C)是范畴C中的对象族,则诸Ci的乘积为集合{CpiiI},其中COb(C),pi∈Mor(CCi),iI,如果BOb(C),gi∈Mor(BCi),iI,则存在唯一的r∈Mor(BC),使得对任意iI,下图交换:

    即对任意$ i\in I, {{p}_{i}}\circ r=g $.若记r=(gi)iI,则对任意$ i\in I, {{p}_{i}}\circ \left( {{\left( {{g}_{i}} \right)}_{i\in I}} \right)=g $.

    引理3[14-17]   设C是具有任意乘积的范畴,{fiAiBi|iI}是范畴C中的一族态射(I是任意指标集),$ \left\{ {{p}_{j}}:\prod\limits_{i\in I}{{{A}_{i}}\to {{A}_{j}}|j\in I\}} \right\} $$ \left\{ {{r}_{j}}:\prod\limits_{i\in I}{{{B}_{i}}\to {{B}_{j}}|j\in I\}} \right\} $分别是{Ai}iI与{Bi}iI的积,则存在唯一的态射$ \prod\limits_{i\in I}{{{f}_{i}}:\prod{{{A}_{i}}\to \prod{{{B}_{i}}}}} $使得下面的图交换:

    称该态射$ \prod\limits_{i\in I}{{{f}_{i}}} $为态射族{fi}iI的乘积.

    引理4[5]   设(MiAi)∈Ob(MRl(Ω)),iI,令

    具体地,$ \left( \prod\limits_{i\in I}{{{A}_{i}}} \right)\left( \left\{ {{x}_{i}} \right\} \right)=\wedge \left\{ {{A}_{i}}\left( {{x}_{i}} \right)|{{x}_{i}}\in {{X}_{i}}, i\in I \right\}, {{p}_{j}}:\prod\limits_{i\in I}{{{M}_{i}}\to {{M}_{j}}}, {{p}_{j}}\left( \left\{ {{x}_{j}} \right\} \right)={{x}_{j}} $,则$ \left\{ \left( \prod\limits_{i\in I}{{{M}_{i}}}, \prod\limits_{i\in I}{{{A}_{i}}} \right), {{p}_{i}} \right\} $是诸(MiAi)在Ω-左R-模MRl(Ω)中的乘积.

    定义10[14]   设C是一个范畴,{Ci}iIOb(C)是范畴C中的对象族,则诸Ci的一个余积为集合{Cqi},其中COb(C),qi∈Mor(CiC),iI.如果BOb(C),gi∈Mor(CiB,  ),iI,则存在唯一的r∈Mor(CB),使得对任意iI,下图交换:

    即对任意$ i\in I, r\circ {{q}_{i}}={{g}_{i}} $.若记r=[gi]iI,则对任意$ i\in I, \left( {{\left[ {{g}_{i}} \right]}_{i\in I}} \right)\circ {{q}_{i}}={{p}_{i}} $.

    引理5[14-17]   设C是具有任意余积的范畴,{fiAiBi|iI}是范畴C中的一族态射(I是任意指标集),$ \left\{ {{q}_{j}}:{{A}_{j}}\to \underset{i\in I}{\mathop{\coprod }}\, {{A}_{i}}|j\in I \right\} 与 \left\{ {{s}_{j}}:{{B}_{j}}\to \underset{i\in I}{\mathop{\coprod }}\, {{B}_{i}}|j\in I \right\} $分别是{Ai}iI与{Bi}iI的余积,则存在唯一的态射$ \coprod\limits_{i\in I}{{{f}_{i}}}:\coprod\limits_{i\in I}{{{A}_{i}}}\to \coprod\limits_{i\in I}{{{B}_{i}}} $使得下面的图交换:

    称该态射$ \coprod\limits_{i\in I}{{{f}_{i}}} $为态射族{fi}iI的余积.

    引理6[5]   设(MiAi)∈Ob(MRl(Ω)),iI,令$ \coprod\limits_{i\in I}{{{M}_{i}}}=\underset{i\in I}{\mathop{\oplus }}\, {{M}_{i}}, {{q}_{i}}:{{M}_{j}}\to \underset{i\in I}{\mathop{\oplus }}\, {{M}_{i}}, {{q}_{j}}\left( x \right)=x, \underset{i\in I}{\mathop{\oplus }}\, \left( {{A}_{i}} \right)=\underset{i\in I}{\mathop{\vee }}\, q_{i}^{\to }\left( {{A}_{i}} \right) $.具体地,$ \left( \underset{i\in I}{\mathop{\oplus }}\, {{A}_{i}} \right)\left( x \right)={{A}_{j}}\left( x \right) 则 \left\{ \left( \underset{i\in I}{\mathop{\oplus }}\, {{M}_{i}}, \underset{i\in I}{\mathop{\oplus }}\, {{A}_{i}} \right), {{q}_{i}} \right\} $是诸(MiAi)在Ω-左R-模MRl(Ω)中的余积.

    定义11[4]   设f:(MA)→(NB)∈Mor(MRl(Ω)),对任意y∈imf,(fimf)(y)=f(A)(y),则fimf是imf的右R-子模,其中imf是右R-模同态f的像,偶序(imffimf)称为Ω-lm同态fΩ-像,记作Fimf,即Fimf=(imffimf).

    定义12[9]   设f:(MA)→(NB)∈Mor(MRl(Ω)),对任意x∈kerf,(fkerf)(x)=f(A)(x),则fkerf是kerf的右R-子模,其中kerf是右R-模同态f的核,偶序(kerffkerf)称为Ω-lm同态fΩ-核,记作Fkerf,即Fkerf=(kerffkerf).

    定义13[9]   Ω-lm同态的一个序列是指形如

    的图形,这个序列称为Ω-lm正合列,是指对任意i,有(imfi-1fimfi-1)=(kerfifkerfi).

    定义14[14]   设C是范畴,fABC中的态射.如果对C中的任意一对平行态射ghCA使得fg=fh,有g=h,则称f是单态射(这时称f是左可约的).对偶地,定义fAB是满态射当且当任意一对平行态射ghBC使得gf=hf,则有g=h(这时称f是右可约的).如果f既是单态射又是满态射,则称f是双态射.

    引理7[6]   设$ \left( M, A \right)\xrightarrow{f}\left( N, B \right)\in \text{Mor}\left( M_{R}^{\text{l}}\left( \mathit{\Omega} \right) \right) $,则下列结论等价:

    (ⅰ) $ \left( M, A \right)\xrightarrow{f}\left( N, B \right) $是单态射;

    (ⅱ) $ \left( O, \hat{O} \right)\to \left( M, A \right)\xrightarrow{f}\left( N, B \right) $Ω-lm正合列;

    (ⅲ)对任意αΩ$ O\to {{A}_{\alpha }}\xrightarrow{{{f}_{\alpha }}}{{B}_{\alpha }} $是左R-模正合列;

    (ⅳ) $ M\xrightarrow{f}N $在左R-模范畴MRl中是单同态,且ABf.

  • 定义15[6]   设MOb(MRr),AΩM,令〈A〉=∧{B|ABBΩ(M)},则称〈A〉是由A生成的MΩ-右R-子模.

    引理8[6]   设fMN∈Mor(MRr),AΩM,则f(〈A〉)=〈f(A)〉.

    定义16[6]   设(MRA)∈Ob(MRr(Ω)),(RNB)∈Ob(MRl(Ω)),(MRA)与(RNB)的平衡乘积是指偶序((PC),f),其中(PC)∈Ob(AG(Ω)),fM×NP是通常映射,并且满足以下条件:

    (a) (Pf)是MRRN的平衡乘积;

    (b) f是(MRA)×(RNB)到(PC)的Ω集映射.

    根据Zadeh扩张原理,映射fM×NP可以诱导映射fΩM×ΩNΩP,其中f(AB)(z)=∨{A(x)∧B(y)|xMyNf(xy)=z}.所以f是(MRA)×(RNB)到(PC)的Ω集合当且仅当f(AB)≤C.

    定义17[6]   设(MRA)∈Ob(MRr(Ω)),(RNB)∈Ob(MRl(Ω)),(MRA)与(RNB)的张量积是指平衡乘积((TC),f),使得对于(MRA)与(RNB)的任意平衡乘积((PD),g),存在唯一的h∈HomAG(Ω)((TC),(PD)),使得$ h\circ f=g $,即下图交换:

    引理9[6]   ((TC),f)是(MRA)和(RNB)的张量积,当且仅当:

    (ⅰ) (Tf)是MRRN的张量积;

    (ⅱ) C=〈f(AB)〉.

    设(MRA)∈Ob(MRr(Ω)),(RNB)∈Ob(MRl(Ω)),则MROb(MRr),RNOb (MRl).由张量积的存在性定理,$ \left( M\underset{R}{\mathop{\otimes }}\, N, \underset{R}{\mathop{\otimes }}\, \right) $MRRN的张量积.令$ A\underset{R}{\mathop{\otimes }}\, B=\left\langle \underset{R}{\mathop{\otimes }}\, \left( A, B \right) \right\rangle $,由引理2可知,$ \left( \left( M\underset{R}{\mathop{\otimes }}\, N, A\underset{R}{\mathop{\otimes }}\, B \right), \underset{R}{\mathop{\otimes }}\, \right) $是(MRA)与(RNB)的张量积.于是有以下引理:

    引理10[6]   设(MRA)∈Ob(MRr(Ω)),(RNB)∈Ob (MRl(Ω)),则$ \left( {\left( {{M_R}\mathop \otimes \limits_R {_R}N, A\mathop \otimes \limits_R B} \right), \mathop \otimes \limits_R } \right) $是(MRA)与(RNB)的张量积.

    引理11   设(MRiAi)∈Ob(MRr(Ω))(iI),(RNB)∈Ob (MRl(Ω)),则有同构

    定义18[7]   任意取定(MRA)∈Ob(MRr(Ω)),定义张量函子

    对于任意(RNB)∈Ob(MRl(Ω)),

    对于任意$ \left( _{R}N, B \right)\xrightarrow{f}\left( _{R}P, C \right)\in \text{Mor}\left( M_{R}^{\text{l}}\left( \mathit{\Omega} \right) \right) $

    容易验证$ \left( {{M}_{R}}, A \right)\underset{R}{\mathop{\otimes }}\, -;M_{R}^{\text{l}}\left( \mathit{\Omega} \right)\to \text{AG}\left( \mathit{\Omega} \right) $为加法共变函子.

    同理,对于取定的(RNB)∈Ob(MRl(Ω)),可定义张量函子

    同样也是加法共变函子.

    定理1[7]   对每一个(MRA)∈Ob(MRr(Ω)),张量函子$ \left( {{M}_{R}}, A \right)\underset{R}{\mathop{\otimes }}\, - $-是右正合函子.

    定理2[7]   对每一个(RNB)∈Ob(MRl(Ω)),张量函子$ -\underset{R}{\mathop{\otimes }}\, \left( _{R}N, B \right) $是左正合函子.

  • 定义19   设(FRC)∈Ob(MRr(Ω)),如果张量函子$ \left( {{F}_{R}}, C \right)\underset{R}{\mathop{\otimes }}\, - $-是右正合函子,则称(FRC)是平坦Ω-右R-模.类似可定义平坦Ω-左R-模.

    以下讨论平坦Ω-右R-模的等价刻画,平坦Ω-左R-模可类似地讨论.

    定理3[18]   设(FRC)∈Ob(MRr(Ω)),则以下结论等价:

    (ⅰ) (FRC)是平坦Ω-右R-模;

    (ⅱ)如果$ \left( O, \hat{O} \right)\to \left( _{R}M, A \right)\xrightarrow{f}\left( _{R}N, B \right) $Ω-lm正合列,则

    Ω-ag正合列;

    (ⅲ)如果$ \left( O, \hat{O} \right)\to \left( _{R}M, A \right)\xrightarrow{f}\left( _{R}N, B \right)\xrightarrow{g}\left( _{R}U, C \right)\to \left( O, \hat{O} \right) $Ω-lm短正合列,则

    Ω-ag短正合列.

      根据定理1和定义19可证结果.

    命题1   (FRiCi)(iI)是平坦Ω-右R-模当且当$ \underset{i\in I}{\mathop{\oplus }}\, \left( F_{R}^{i}, {{C}_{i}} \right) $是平坦Ω-右R-模.

      由于(FRiCi)(∀iI)是平坦Ω-右R-模,当且当对任意Ω-lm正合列$ \left( O, \hat{O} \right)\to \left( _{R}M, A \right)\xrightarrow{f}\left( _{R}N, B \right) $,其诱导同态$ 0\to \left( F_{R}^{i}, {{C}_{i}} \right)\underset{R}{\mathop{\otimes }}\, \left( _{R}M, A \right)\xrightarrow{{{I}_{i}}\underset{R}{\mathop{\otimes }}\, f}\left( F_{R}^{i}, {{C}_{i}} \right)\underset{R}{\mathop{\otimes }}\, \left( _{R}N, B \right) $Ω-ag正合列,当且当$ \left( O, \hat{O} \right)\to \underset{i\in I}{\mathop{\oplus }}\, \left( \left( F_{R}^{i}, {{C}_{i}} \right)\underset{R}{\mathop{\otimes }}\, \left( _{R}M, A \right) \right)\xrightarrow{\underset{i\in I}{\mathop{\oplus }}\, \left( {{I}_{i}}\underset{R}{\mathop{\otimes }}\, f \right)}\underset{i\in I}{\mathop{\oplus }}\, \left( \left( F_{R}^{i}, {{C}_{i}} \right)\underset{R}{\mathop{\otimes }}\, \left( _{R}N, B \right) \right) $Ω-ag正合列,当且当$ \left( O, \hat{O} \right)\to \left( \underset{i\in I}{\mathop{\oplus }}\, \left( F_{R}^{i}, {{C}_{i}} \right) \right)\underset{R}{\mathop{\otimes }}\, \left( _{R}M, A \right)\xrightarrow{\left( \underset{i\in I}{\mathop{\oplus }}\, {{I}_{i}} \right)\underset{R}{\mathop{\otimes }}\, f}\left( \underset{i\in I}{\mathop{\oplus }}\, \left( F_{R}^{i}, {{C}_{i}} \right) \right)\underset{R}{\mathop{\otimes }}\, \left( _{R}N, B \right) $Ω-ag正合列,当且当$ \underset{i\in I}{\mathop{\oplus }}\, \left( F_{R}^{i}, {{C}_{i}} \right) $是平坦Ω-右R-模.

    定理4   (FRC)∈Ob(MRr(Ω))是平坦Ω-右R-模当且当FR∈Ob(MRr)是平坦右R-模.

      如果$ \left( O, \hat{O} \right)\to \left( _{R}M, A \right)\xrightarrow{f}\left( _{R}N, B \right) $Ω-lm正合列,根据引理7,$ O{{\to }_{R}}M{{\xrightarrow{f}}_{R}}N $是左R-模正合列.由于FROb(MRr)是平坦右R-模,所以$ O\to {{F}_{R}}\underset{R}{\mathop{\otimes }}{_{R}}M\xrightarrow{{{1}_{F}}\underset{R}{\mathop{\otimes }}\, f}{{F}_{R}}\underset{R}{\mathop{\otimes }}{_{R}}N\ $是Abel群正合列.再根据引理7,有

    Ω-ag正合列,所以(FRC)∈Ob(MRr(Ω))是平坦Ω-右R-模.

    反过来,如果$ O{{\to }_{R}}M{{\xrightarrow{f}}_{R}}N $是左R-模正合列,令BΩ(RN),A=BfΩ(RM),则$ \left( O, \hat{O} \right)\to \left( _{R}M, A \right)\xrightarrow{f}\left( _{R}N, B \right) $Ω-lm正合列.由于(FRC)∈Ob(MRr(Ω))是平坦Ω-右R-模,所以

    Ω-ag正合列.根据引理7,于是$ O\to {{F}_{R}}\underset{R}{\mathop{\otimes }}{_{R}}M\xrightarrow{{{1}_{F}}\underset{R}{\mathop{\otimes }}\, f}{{F}_{R}}\underset{R}{\mathop{\otimes }}{_{R}}N $是Abel群正合列,因此FROb(MRr)是平坦右R-模.

    定义20[3]   设(XA)是Ω-集合,称((FD),f)为(XA)在范畴MRl(Ω)中的自由Ω-模,其中(FD)∈Ob(MRl(Ω)),f∈HomSet(Ω)((XA),(FD))满足:对于任意(MB)∈Ob(MRl(Ω)),f∈HomSet(Ω)((XA),(FD)),则存在唯一的h∈HomSet(Ω)((XA),(FD)),使得$ g=h\circ f $,即下图交换:

    定理5[2-3]   ((FD),f)是Ω-集合(XA)在范畴MRl(Ω)中的自由模当且当:

    (ⅰ) ((FD),f)是X在左R-模范畴MRl中的自由模;

    (ⅱ) D=〈f(A)〉.

    由于自由右R-模是平坦右R-模,根据定理4可知:

    推论1   自由Ω-右R-模是平坦Ω-右R-模.

    定义21[10]   设C是范畴,POb(C).如果对范畴C中任意一个满态射fAB,以及任意给定的态射gPA,存在fB上的扩张hPB,即下图交换:

    则称P是范畴C中的一个投射对象.

    定义22[10]   设C是范畴,AOb(C),定义正变函子HomC(A,-):C→Set为

    称为正变Hom函子,并且用f*表示HomC(Af).

    注3   设(MA),(NB)∈Ob(MRl(Ω)).不难验证$ {\rm{Ho}}{{\rm{m}}_{M_R^{\rm{l}}\left( \mathit{\Omega} \right)}}\left( {\left( {M, A} \right), \left( {N, B} \right)} \right) $是加法交换群,因此是加法交换群范畴AG中的对象.因此,$ {\rm{Ho}}{{\rm{m}}_{M_R^l\left( \mathit{\Omega} \right)}}\left( {\left( {M, A} \right), - } \right) $Ω-左R-模范畴MRl(Ω)到加法交换群范畴AG的正变函子.

    定理6   设(PRC)∈Ob(MRr(Ω)),则(PRC)是投射Ω-右R-模当且当$ {\rm{Ho}}{{\rm{m}}_{M_R^{\rm{l}}\left( \mathit{\Omega} \right)}}\left( {\left( {{P_R}, C} \right), - } \right) $是共变正合函子.

    由于投射右R-模是平坦右R-模,根据定理4可知:

    推论2   投射Ω-右R-模是平坦Ω-右R-模.

    定义23[10]   设C是范畴,IOb(C),如果对范畴C中任意一个单态射fAB,以及任意给定的态射gAI,存在fB上的扩张hBI,即下图交换:

    则称I是范畴C中的一个内射对象.

    定义24[10]   设C是范畴,AOb(C),定义反变函子HomC(-,A):CopSet为

    称为反变Hom函子,并且用f*表示HomC(fA).

    注4   设(MA),(NB)∈Ob(MRl(Ω)).不难验证$ {\rm{Ho}}{{\rm{m}}_{M_R^{\rm{l}}\left( \mathit{\Omega} \right)}}\left( {\left( {N, B} \right), \left( {M, A} \right)} \right) $是加法交换群,因此是加法交换群范畴AG中的对象.因此,$ {\rm{Ho}}{{\rm{m}}_{M_R^{\rm{l}}\left( \mathit{\Omega} \right)}}\left( { - , \left( {M, A} \right)} \right) $Ω-左R-模范畴MRl(Ω)到加法交换群范畴AG的反变函子.

    定理7   设(JD)∈Ob(MRl(Ω)),则(JD)为内射Ω-模当且当$ {\rm{Ho}}{{\rm{m}}_{M_R^{\rm{l}}\left( \mathit{\Omega} \right)}}\left( {\left( {{P_R}, C} \right), - } \right) $是反变正合函子.

    由于内射右R-模是平坦右R-模,根据定理4可知:

    推论3   内射Ω-右R-模是平坦Ω-右R-模.

参考文献 (18)

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