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

Premisa invatarii experientiale in fizic…

PREMISA ÎNVĂŢĂRII EXPERIENŢIALE ÎN FIZICĂ prof. Mihaela Butoi Colegiul Tehnic “Petru Poni” Onești Este o mare provocare a învăţământului, a educaţiei găsirea unui ”limbaj comun”, a unor metode...

Read more

Negrul si palidul in poezia bacoviana

NEGRUL ŞI PALIDUL ÎN POEZIA BACOVIANĂ   Ştefan Lucian MUREŞANU, PhD   Motto: "În poezie m-a obsedat întotdeauna un subiect de culoare. Pictura cuvintelor sau audiţie colorată.[...] Îmi place mult vioara. Melodiile au avut...

Read more

Strategii de integrare a elevilor cu CES…

STRATEGII DE INTEGRARE A ELEVILOR CU C.E.S. ÎN ORA DE LIMBA ROMÂNĂ   Prof. Magdalena Cotlerenco-Medeleanu Şcoala cu clasele I-VIII „Mihail Sadoveanu”, Brăila     Integrarea şcolară este un proces de includere în şcolile de masă...

Read more

Scoala si prietenii surse de suport soci…

ŞCOALA ŞI PRIETENII, SURSE DE SUPORT SOCIAL PENTRU COPIL   Psih. Pop Petronica Profesor consilier şcolar/CJRAE Cluj Rezumat Este bine ştiut cine este un „mare consumator de...

Read more

Horoscopul carierei si banilor pentru lu…

Horoscopul carierei si banilor pentru luna decembrie 2015 Afla horoscopul carierei si banilor pentru luna decembrie 2015 pentru toate zodiile. Un articol detaliat cu previziunile pentru toate zodiile pentru...

Read more

EDUCATIA INCLUZIVA

EDUCAtIA INCLUZIVÃ: RESPECT, SOLIDARITATE, INTEGRARE   Ene Iuliana, profesor psiholog scolar Şcoala cu clasele I-VIII „I. L. Caragiale” - Medgidia     Motto: “Şcolile inclusive trebuie sã recunoascã si sã rãspundã diferitelor nevoi ale elevilor,...

Read more

Admiterea in invatamantul liceal de stat…

Admiterea în învăţământul liceal de stat 2014 organizare şi desfăşurare   Iată ordinul privind organizarea şi desfăşurarea admiterii în învăţământul liceal de stat pentru anul şcolar 2014-2015.   În baza prevederilor art. 94 alin....

Read more

La cinematographie Ouvres litteraires fr…

LA CINÉMATOGRAPHIE. OEUVRES LITTÉRAIRES FRANÇAISES PORTÉES A L’ÉCRAN. ÉTUDE.   Prof. Alexie Cristina Colegiul Tehnic « Ion Mincu », Slatina   La cinématographie  c’est un voyage dans l’intérieur des habitudes, des coutumes, des rêves humains, un passeport...

Read more