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

Studiu privind aplicatiile proprietatii …

Studiu privind aplicatiile proprietatii lui Darboux

STUDIU PRIVIND APLICAŢIILE PROPRIETĂŢII LUI DARBOUX Prof. Pantin Delia Colegiul Tehnic Energetic „Regele Ferdinand I” Timişoara Proprietatea lui Darboux poate fi folosită în...

Read more

Manuale scolare valabile an scolar 2012 …

Manuale scolare valabile pentru anul scolar 2012-2013   Vezi catalogul manualelor scolare valabile in invatamantul preuniversitar,  

Read more

Situatia implementarii clasei pregatitoa…

Situaţia implementării clasei pregătitoare pentru anul şcolar 2012-2013   Pentru anul şcolar 2012 - 2013 s-au înscris 127.665 de elevi pentru clasa pregătitoare şi 171.885 de elevi pentru clasa I.  Prin hotărârea de...

Read more

Traditii si obisnuinte nutritionale

TRADIŢII ŞI OBIŞNUINŢE NUTRIŢIONALE   Maistru instructor Zuleam Eugenuia C.N.E. “Gh. Chiţu” Craiova, judeţul Dolj     Bucătăria românească este apreciată astăzi ca una din cele mai bogate bucătării, atât pentru varietatea preparatelor cât mai ales...

Read more

ORA DE COMPUNERE - UN PAS SPRE CREATIVIT…

ORA DE COMPUNERE – UN PAS SPRE CREATIVITATE   Prof. Rodica Ioana Obreja Colegiul De Ştiinte „Grigore Antipa”, Brasov     Prezentul articol vizeazeazã aspecte legate de importanta desfãsurãrii orelor de compunere în liceu...

Read more

4 ore de sport pe saptamana din anul sco…

4 ORE DE SPORT PE SĂPTĂMÂNA DIN ANUL ȘCOLAR 2014-2015 Anul școlar 2014-2015 aduce unele schimbări și modificări în învățământul preuniversitar, care afectează și programa de învățământ, atât pentru elevii din...

Read more

Optional istorie locala intre actualitat…

OPŢIONAL ISTORIE LOCALĂ ÎNTRE ACTUALITATE ŞI NECESITATE                                                                                                                                                                          Prof. Delescu Claudia Şcoala Gimnazială Adam, Galaţi   Istoria locală este o realitate a şcolii româneşti din zilele noastre, este de actualitate, dar este şi...

Read more

Evaluarea nationala clasa a VIII-a 2017

Evaluarea nationala clasa a VIII-a 2017 Ministerul Educatiei Nationale si Cercetarii Stiintifice a publicat ordinul care prezinta calendarul desfasurarii Evaluarii Nationale la clasa a VIII-a in anul scolar 2016-2017. Calendarul examenului...

Read more