Barisan sempurna

Urutan persis adalah sebuah konsep dalam matematika, khususnya dalam teori grup, gelanggang dan modul teori, aljabar homologis, serta dalam geometri diferensial. Urutan yang tepat adalah urutan, baik terbatas atau tak terbatas, objek dan morfisme di antara mereka sehingga galeri dari satu morfisme sama dengan kernel yang berikutnya.

Ilustrasi urutan dari grup menggunakan diagram Venn. Homomorfisme grup peta ke kernel dari homomorfisme berikutnya. Dengan berkurangnya subgrup dari kiri ke kanan.

Definisi

Dalam konteks teori grup, sebuah urutan

dari grup dan homomorfisme grup disebut tepat jika galeri dari setiap homomorfisme sama dengan kernel dari berikutnya:

Urutan kelompok dan homomorfisme mungkin terbatas atau tidak terbatas.

Definisi serupa dapat dibuat untuk struktur aljabar lainnya. Misalnya, seseorang dapat memiliki urutan yang tepat dari ruang vektor dan peta linear, atau dari modul dan homomorfisme modul. Lebih umum lagi, gagasan tentang urutan yang tepat masuk akal dalam kategori dengan kernel dan kokernel.

Kasus sederhana

Untuk memahami definisi tersebut, akan sangat membantu jika mempertimbangkan kasus-kasus yang relatif sederhana di mana urutannya terbatas dan dimulai atau diakhiri dengan grup gabungan. Secara tradisional, ini, bersama dengan elemen identitas tunggal, dilambangkan dengan 0 (notasi aditif, biasanya jika grupnya abelian), atau dilambangkan 1 (notasi perkalian).

  • Pertimbangkan urutan 0 → AB. Gambar peta paling kiri adalah 0. Oleh karena itu urutannya tepat jika dan hanya jika peta paling kanan (dari A hingga B) memiliki kernel {0}; yaitu, jika dan hanya jika peta itu adalah monomorfisme (injektif, atau satu-ke-satu).
  • Pertimbangkan urutan ganda BC → 0. Kernel peta paling kanan adalah C. Oleh karena itu, urutannya tepat jika dan hanya jika gambar peta paling kiri (dari B hingga C) semuanya C ; yaitu, jika dan hanya jika peta itu adalah epimorfisme (perkiraan, atau ke atas).
  • Oleh karena itu, urutan 0 → XY → 0 tepat jika dan hanya jika peta dari X hingga Y adalah monomorfisme dan epimorfisme (yaitu, bimorfisme), dan dengan demikian, dalam banyak kasus, isomorfisme dari X menjadi Y.

Urutan persis pendek

Yang penting adalah urutan persis pendek, yang merupakan urutan persis dari bentuk

Seperti yang ditetapkan di atas, untuk urutan persis pendek seperti itu, f adalah monomorfisme dan g adalah epimorfisme. Selanjutnya, citra f sama dengan kernel g. Sangat membantu untuk menganggap A sebagai subobjek dari B dengan f menambahkan A ke B, dan C sebagai objek faktor terkait (atau hasil bagi), B/A, dengan g menginduksi isomorfisme

Urutan persis pendek

Disebut 'split' jika terdapat homomorfisme h : CB sedemikian rupa sehingga komposisi gh adalah peta identitas pada C. Oleh karena itu, jika ini adalah grup abelian, B isomorfik terhadap jumlah langsung dari A dan C (lihat Memisahkan lemma):

Urutan persis panjang

Urutan persis panjang adalah urutan tepat yang terdiri dari lebih dari tiga suku bukan nol, sering kali merupakan urutan persis tak terbatas.

Urutan persis panjang

setara dengan urutan urutan yang tepat pendek

dimana untuk .

Contoh

Bilangan bulat modulo dua

Pertimbangkan urutan grup abelian berikut:

Homomorfisme pertama memetakan setiap elemen i dalam himpunan bilangan bulat Z ke elemen 2i dalam Z. Homomorfisme kedua memetakan setiap elemen i dalam Z, yaitu j = i mod 2. Di sini panah kait menunjukkan bahwa peta 2 × dari Z ke Z adalah monomorfisme, dan panah berkepala dua menunjukkan epimorfisme (mod peta 2). Ini adalah urutan yang tepat karena galeri 2Z dari monomorfisme adalah inti dari epimorfisme. Pada dasarnya urutan "sama" juga dapat ditulis sebagai

Dalam hal ini monomorfismenya adalah 2n ↦ 2n dan meskipun terlihat seperti fungsi identitas, ia tidak (yaitu bukan epimorfisme) karena bilangan ganjil bukan milik 2'Z. Gambar dari 2 'Z melalui monomorfisme ini adalah bagian yang dari Z sebagai gambar dari Z hingga n ↦ 2n yang digunakan dalam urutan sebelumnya. Urutan terakhir ini berbeda dalam sifat konkret dari objek pertama dari yang sebelumnya karena 2Z tidak sama dengan Z meskipun keduanya isomorfik sebagai grup.

Urutan pertama juga dapat ditulis tanpa menggunakan simbol khusus untuk monomorfisme dan epimorfisme:

Di sini 0 menunjukkan grup trivial, peta dari 'Z' ke 'Z' adalah perkalian 2, dan peta dari 'Z' ke grup faktor ' Z '/ 2' Z 'diberikan dengan mengurangi integer modulo. Ini memang urutan yang tepat:

  • gambar peta 0 → Z adalah {0}, dan kernel perkalian dengan 2 juga adalah {0}, jadi urutannya tepat di Z pertama.
  • gambar perkalian dengan 2 adalah 2 Z, dan inti pengurang modulo 2 juga 2 Z, jadi urutannya tepat di Z kedua.
  • gambar pengurangan modulo 2 adalah Z/2Z, dan kernel peta nol juga Z/2Z, jadi urutannya tepat pada posisinya Z/2Z.

Urutan pertama dan ketiga adalah kasus khusus karena sifat tak terbatas dari Z. Tidaklah mungkin bagi grup terbatas untuk dipetakan dengan inklusi (yaitu dengan monomorfisme) sebagai subgrup yang tepat dari dirinya sendiri. Sebaliknya urutan yang muncul dari teorema isomorfisme pertama adalah

Sebagai contoh yang lebih konkret dari urutan yang tepat pada urutan:

di mana adalah grup siklik dari order n dan adalah grup dihedral dari order 2n, yang merupakan grup non-abelian.

Persimpangan dan jumlah modul

Misalkan I dan J adalah dua ideal dari sebuah cincin R. Kemudian

adalah urutan yang tepat dari modul R, dengan homomorfisme modul memetakan setiap elemen x ke elemen dari jumlah langsung , dan homomorfisme memetakan setiap elemen dari ke .

Homomorfisme ini adalah batasan dari homomorfisme yang didefinisikan serupa yang membentuk urutan persis pendek

Meneruskan ke modul hasil bagi menghasilkan urutan yang sama persis

Penerapan urutan yang tepat

Dalam teori kategori abelian, urutan persis pendek sering digunakan sebagai bahasa yang nyaman untuk berbicara tentang objek sub dan faktor.

Masalah ekstensi pada dasarnya adalah pertanyaan "Mengingat suku akhir A dan C dari urutan yang tepat, kemungkinan apa yang ada untuk istilah tengah B? "Dalam kategori kelompok, ini setara dengan pertanyaan, kelompok apa B yang memiliki A sebagai subkelompok normal dan C sebagai kelompok faktor yang sesuai? Masalah ini penting dalam klasifikasi grup. Lihat pula Grup automorfisme luar.

Perhatikan bahwa dalam urutan yang tepat, komposisi fi+1fi peta Ai hingga 0 ke Ai+2, jadi setiap urutan yang tepat adalah kaidah kompleks. Selanjutnya, hanya gambar fi pada elemen Ai dipetakan ke 0 oleh fi+1, jadi homologi dari kompleks rantai ini sepele. Lebih ringkasnya:

Urutan yang tepat persisnya adalah kompleks rantai yang asiklik.

Mengingat kompleks rantai apa pun, homologinya karenanya dapat dianggap sebagai ukuran sejauh mana ia gagal untuk tepat.

Jika kita mengambil rangkaian urutan tepat pendek yang dihubungkan oleh kompleks rantai (yaitu, urutan kompleks rantai yang tepat pendek, atau dari sudut pandang lain, kompleks rantai urutan persis pendek), maka kita dapat menurunkan dari ini urutan persis panjang (yaitu urutan tepat yang diindeks oleh bilangan asli) pada homologi dengan penerapan zig-zag lemma. Hal ini muncul di topologi aljabar dalam studi tentang homologi relatif; urutan Mayer–Vietoris adalah contoh lain. Urutan tepat panjang yang diinduksi oleh urutan tepat pendek juga merupakan karakteristik fungsi turunan.

Funktor persis adalah funktor yang mengubah urutan yang tepat menjadi urutan yang tepat.

Daftar pustaka

Kutipan

    Pranala luar

    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.