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.


Articole asemanatoare relatate:
Articole asemanatoare mai vechi:

 

Revista cu ISSN

Activitatea diferentiata si de recuperar…

ACTIVITATEA DIFERENŢIATĂ ŞI DE RECUPERARE PENTRU ELEVII Profesor Ene Steluţa  Şcoala Miron Costin, Galaţi     Cu certitudine există elevi cu dificultăţi de învăţare la matematică, în unele clase numărul acestora fiind relativ mic...

Read more

Calendar de desfasurare pentru evaluarea…

Calendar de desfasurare pentru evaluarea nationala in anul 2014   Iata Calendarul de desfasurare a Evaluarii Nationale pentru absolventii clasei a VIII-a in anul scolar 2013-2014, componenta din Calendarul Evaluarii Nationale 2014,...

Read more

Johannes Brahms

JOHANNES BRAHMS (1833 – 1897) Profesor Lazar Mihaiela Liceul de Artã „Ioan Sima” Zalãu Johannes Brahms este muzicianul german care, prin specificul artei sale, uneste cele douã mari...

Read more

Metodologia si criteriile privind acorda…

Metodologia si criteriile privind acordarea gradatiei de merit 2013   Vezi Metodologia si criteriile privind acordarea gradatiei de merit in invatamantul preuniversitar, publicate in Monitorul Oficial 17 din 9 ianuarie 2013 (M....

Read more

Planificare model pentru cultura civica …

Planificare model pentru cultura civica invatamant gimnazial   Incepand cu anul scolar 2011-2012, Ministerul Educatiei, Cercetarii, Tineretului si Sportului a oferit pentru prima data tuturor cadrelor didactice modele de planificari calendaristice. Iata...

Read more

Fisa cadru pentru post cadru didactic in…

FIŞA CADRU A POSTULUI - CADRU DIDACTIC ÎN ÎNVĂŢĂMÂNTUL PREUNIVERSITAR (educatoare, învăţători, profesori pentru învăţământ preşcolar/primar, profesor)     În temeiul Legii educaţiei naţionale nr. 1/2011, cu modificările şi completările ulterioare, în temeiul contractului individual...

Read more

Fisa psihopedagogica a elevului acte de …

Fişă psihopedagogică   Vă prezentăm un model de fişă psiho-pedagogică, însă acest model va fi completat doar pentru elevii care au fost implicaţi in acte de violenţă si are valoare numai în...

Read more

Studiu privind rezolvarea conflictelor l…

STUDIU PRIVIND REZOLVAREA CONFLICTELOR LA NIVELUL CLASEI DE ELEVI   Prof. Curticăpean Diana Liceul Tehnologic ”Dr. Ioan Șenchea” Făgăraș     Studiul de față iși propune să prezinte principalele modalităţi de rezolvare a conflictelor apărute la nivelul...

Read more