蛇引理

在同調代數中,蛇引理是構造長正合序列的關鍵工具,此引理在任何阿貝爾範疇中皆成立。依此構造的同態通常稱作連結同態。

敘述

蛇引理 蛇引理

考慮一阿貝爾範疇 (例如阿貝爾群或模的範疇)中的交換圖:

蛇引理 蛇引理
蛇引理 蛇引理

使得每一橫列均為正合序列。此時存在一個聯繫 的核與上核的正合序列:

蛇引理 蛇引理
蛇引理 蛇引理
蛇引理 蛇引理
蛇引理 蛇引理
蛇引理 蛇引理

此外,若 是單射,則 亦然;若 '是滿射,則 亦然。

引蛇出洞

為了理解 蛇引理的由來,觀察下圖:

蛇引理 蛇引理

並注意到:引理給出的正合序列可在此圖中畫成倒S狀的蛇形。

構造連線同態

蛇引理 蛇引理

核間的同態與上核間的同態很容易構造,它們由該圖的交換性自然導出,正合性也可以直接代定義驗證。重點在於連線同態 及序列在該處的正合性。

蛇引理 蛇引理

對於模範疇的情形,同態 可如是構造:

蛇引理 蛇引理
蛇引理 蛇引理
蛇引理 蛇引理
蛇引理 蛇引理
蛇引理 蛇引理

選定 ,並視之為 的元素;由於 是滿射,存在 滿足 。由圖的交換性,我們有

蛇引理 蛇引理
蛇引理 蛇引理

(因為 )

蛇引理 蛇引理
蛇引理 蛇引理
蛇引理 蛇引理
蛇引理 蛇引理
蛇引理 蛇引理
蛇引理 蛇引理
蛇引理 蛇引理

於是 。由於底部的橫列正合,存在 使得 。置 。今須驗證 是明確定義的,即 不依賴 之選取;此外尚須驗證它是個同態,及序列的正合性。

蛇引理 蛇引理
蛇引理 蛇引理

一旦完成以上幾點驗證,即證明了此引理在模範疇的情形。對一般情形,可利用核與上核的泛性;此外也能使用Mitchell嵌入定理,此定理斷言任一阿貝爾範疇都能遷入某個環 的 -模範疇。

函子性

在套用上,我們常常需要長正合列的“函子性”或曰“自然性”(就自然變換意義言之);各種建構的函子性也是同調代數的基本哲學。此函子性可由蛇引理的函子性導出。

設交換圖

蛇引理 蛇引理

的橫列均為正合,則可利用蛇引理兩次,一次在“前”一次在“後”,產生兩條長正合序列;它們經由以下交換圖相連繫:

蛇引理 蛇引理

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們