Choose your screen resolution: Auto adjust 800x600 1024x768


Categorii
Scris de administrator   
Joi, 08 Iunie 2017 16:08

CATEGORII

Prof. Badea Brigitte,

Colegiul Tehnic Ion Mincu, Timişoara

Rezumat

Structurile algebrice constituie o ramură fascinantă a algebrei, cu aplicaţii extrem de interesante. Elevilor din clasele a XII-a le sunt pezentate câteva structuri algebrice de bază prin care ei pot întrezări frumuseţea acestei părţi a matematicii. Pentru profesorii interesaţi de extinderea în acest domeniu a cunoştinţelor elevilor pe care îi îndrumă voi prezenta în articol noţiunea de categorie, construită cu ajutorul morfismelor studiate în liceu. Această structură algebrică va fi exemplificată prin două categorii tipice, categoria grupurilor abeliene Ab şi categoria R-modulelor Mod( R).

I. Noţiunea de categorie

Se numeşte categorie o noţiune matematică C dată prin:

- o clasă Ob C ale cărei elemente se numesc obiecte;

- pentru fiecare cuplu de obiecte (A,B), o mulţime notată HomC(A,B) numită mulţimea morfismelor de la A la B;

- pentru fiecare tre iobiecte A, B, C o aplicaţie:

mABC: HomC(A,B) HomC(B,C) ®HomC(A,C), aplicaţii care definesc compunerea morfismelor; vom nota: mABC((f,g)) = gf.

Aceste date sunt supuse următoarelor condiţii:

(Cat.1) Dacă (A,B) şi (C,D) sun tdouă perechi distincte de obiecte din C, atunci

HomC(A,B) ∩ HomC(C,D) = Æ.

(Cat.2) Compunerea morfismelor este asociativă, adică:

dacă f HomC(A,B), g HomC(B,C), h HomC(C,D) atunci h(gf) = (hg)f .

(Cat.3) Pentru fiecare obiect A există un morfism 1A HomC(A, A) astfelîncât f HomC(A, ×) şi g HomC(× ,A) să avem: f1A = f şi 1A g = g .

Observaţie: Pentru fiecare obiect A, morfismul1A numit morfism unitate sau morfism identic, este unic.

Fie D o categorie. O categorie Cse numeşte subcategorie a lui D dacă sunt îndeplinite condiţiile:

1) Ob C ÍObD ;

A, B Ob C, HomC(A,B) HomD(A,B) ;

2) Compunerea înCeste indusă de compunerea din D;

3) A Ob C, 1A HomC (A,A).

Prin duala unei categorii vom înţelege categoria C° dată prin:

a) ObC° = ObC ;

b) HomC° (A,B) = HomC(B,A);

c) pentru A, B, C Ob C°, f HomC° (A,B), g HomC° (B,C), m ((f,g)) = mCBA((g,f)).

Principiul dualităţii: Orice noţiune sau enunţ relativ la obiectele şi morfismele unei categoriiCadmite, prin transcriere în categoriaC°, o noţiune sau un enunţ dual.

Observaţie: Practic, dualizarea se obţine prin inversarea săgeţilor ce reprezintă morfismeleluiC.

II. Exemple

1) Categoria grupurilor abeliene Ab

Această categorie este unul din exemplele tipice de categorii, în mod evident condiţiile fiind îndeplinite pentru grupurile abeliene dotate cu morfismele obişnuite şi cu compunerea morfismelor. Exemplul este accesibil inclusive elevilor de liceu în cazul extinderii cunoştinţelor referitoare la structurile algebrice.

2) Categoria R-modulelor Mod(R)

Fie R un inel comutativ arbitrar, cu elemental unitate 1 ≠ 0.

Printr-un modul peste R sauR-modul înţelegem un grup aditiv abelianX împreună cu o aplicaţie

μ: R X → X care satisface următoarele patru axiome:

(M1) μ ( α+β, x) = μ (α, x) + μ ( β, x), α, β R, x X

(M2)μ( α, x+y) = μ(α, x) + μ (α, y), α R , x, y X

(M3)μ [α,μ ( β, x)]= μ (α β, x), α, β R , x X

(M4) μ (1, x) = x , x X .

Aplicaţia μ este numită înmulţirea cu scalar ia modulului X. Această operaţie externă este notată, de regulă, multiplicativ:μ (α, x) = αx.

Cu această notaţie axiomele (M1) – (M4) se scriu:

(M ) (α+β)x = αx + βx , α, β R, x X

(M ) α(x+y) = αx + αy , α R , x, y X

(M ) α(β x) = (α β)x α, β R , x X

(M ) 1x = x, x X .

Fie X şi Y două R-module. O aplicaţie f: X → Y se numeşte morfism de R-module dacă îndeplineşte condiţiile:

(1) f(x+y) = f(x) + f(y), x, y X

(2) f(αx) = αf(x) , α R, x X.

Cu alte cuvinte f este morfism de R-module dacăşi numai dacă este morfism de grupuri şi păstrează înmulţirea cu scalari.

R-modulele dotate cu morfismele de R-module şi cu compunerea uzuală a morfismelor constituie de asemenea un exemplu tipic de categorie.

Bibliografie:

[1] Dragomir A., Dragomir P. – “Structuri algebrice”, Edit. Facla,Timişoara, 1981;

[2] Mitchell B. – Theory of Categories”, Academic Press, New York, 1965;

[3] SzeTsen Hu Introduction to Homological Algebra”, Holdan-Day Inc., 1968.

 

Adaugă comentariu


Codul de securitate
Actualizează

Revista cu ISSN

Calendarul si structura anului scolar 20…

Calendarul si structura anului scolar 2015-2016 Calendarul anului scolar 2015-2016 a fost modificat cu patru zile inainte ca elevii sa se intoarca pe bancile scolii. Elevii se...

Read more

Rolurile manageriale ale cadrului didact…

ROLURILE MANAGERIALE ALE CADRULUI DIDACTIC Macarie Cristina, prof. pedagogie Liceul Vocaţional Pedagogic ,,Mihai Eminescu” Tîrgu Mureş Delimitarea unor roluri specifice managerului clasei de elevi a fost determinată de evoluţia în timp...

Read more

Importanta terapiei prin joc pentru elev…

IMPORTANȚA TERAPIEI PRIN JOC PENTRU ELEVUL CU DEFICIENȚĂ MINTALĂ   Prof. Psihopedagog Martinconi Noemi, Centrul de Resurse şi Asistenţă Educaţională "Speranţa" Timişoara, Jud. Timiş    Lumea contemporană este tot mai dinamică, influenţând politicul, economicul, socialul....

Read more

Pledoarie pentru basm

PLEDOARIE PENTRU BASM    Lorincz Cristina, profesor Liceul de Arte Plastice, Braşov     Rezumat: Articolul se doreşte un îndemn pentru reîntoarcerea spre lumea basmului într-o societate axată pe material, spre pragmatic. Se aduc argumente...

Read more

Programa scolara la limba si literatura …

ANEXA NR. 2   PROGRAMA SCOLARA Limba si literatura italiana materna Clasa a X-a      NOTA DE PREZENTARE Curriculumul de Limba si literatura italiana materna destinat studierii acestei discipline de catre elevii apartinand etniei...

Read more

Impreuna prin arta

ÎMPREUNĂ PRIN ARTĂ   Iosim Daniela Cristina, Profesor învăţământ primar Şcoala Gimnazială Nr. 4 ,,Fraţii Popeea” Săcele   Arta este în esență cea mai profundă expresie a creativității umane. Pe cât de dificil de definit, pe atât...

Read more

Rolul familiei in relatia scoala comunit…

ROLUL FAMILIEI ÎN RELAŢIA ŞCOALĂ-COMUNITATE   Înv. Marc Aurica, Şcoala Gimnazială Câmpeni, jud. Alba    Educaţia este o acţiune la care îşi dau concursul şcoala, familia, întreaga societate. Colaborarea între toţi factorii educaţionali,...

Read more

Softuri pentru harti mentale

SOFTURI PENTRU HĂRȚI MENTALE Profesor Bușcă Laura Liceul Tehnologic “Lazăr Edeleanu”, Năvodari Rezumat: Acest articol prezintă noțiunea de hartă mentală, importanța utilizării acesteia în activitatea...

Read more