diff options
| author | Juan Marin Noguera <juan@mnpi.eu> | 2023-05-02 16:53:33 +0200 |
|---|---|---|
| committer | Juan Marin Noguera <juan@mnpi.eu> | 2023-05-02 16:53:33 +0200 |
| commit | 214742d075621cd5f83adefab72b0e1b01abeb7e (patch) | |
| tree | 9cb011a776bc35d878c7dee1e89785af3e88a9f1 | |
| parent | 2425cef518799d9f37b4279ddf0e292a3c9e81a4 (diff) | |
Terminado tema 2 funtores
| -rw-r--r-- | ch2_funs.tex | 104 |
1 files changed, 102 insertions, 2 deletions
diff --git a/ch2_funs.tex b/ch2_funs.tex index c0b200a..45d0a15 100644 --- a/ch2_funs.tex +++ b/ch2_funs.tex @@ -254,6 +254,14 @@ los conjuntos hom de las categorías involucradas. fiel, plena o una inmersión. \end{proposition} +\begin{proposition} + Dados dos funtores $F:\cB\to\cC$ y $G:\cC\to\cD$: + \begin{enumerate} + \item Si $g\circ f$ es fiel, $f$ también lo es. + \item Si $g\circ f$ es pleno, $g$ también lo es. + \end{enumerate} +\end{proposition} + Parece razonable entonces requerir que las equivalencias sean fieles y plenas. \begin{definition} @@ -510,14 +518,14 @@ definir los funtores parciales como sigue. \begin{definition} Sea $T:\cB\times\cC\to\cD$ un bifuntor. - \begin{itemize} + \begin{enumerate} \item Dado un objeto $b$ de $\cB$, el \conc{funtor parcial} $T(b,-):\cC\to\cD$ viene dado para objetos por $T(b,-)(c)\coloneqq T(b,c)$ y para morfismos por $T(b,-)(g)\coloneqq T(b,g)\coloneqq T(1_b,g)$. \item Dado un objeto $c$ de $\cC$, el \conc{funtor parcial} $T(-,c):\cB\to\cD$ viene dado para objetos por $T(-,c)(b)\coloneqq T(b,c)$ y para morfismos por $T(-,c)(f)\coloneqq T(f,c)\coloneqq T(f,1_c)$. - \end{itemize} + \end{enumerate} \end{definition} Para el caso que nos ocupa, sean $a$, $a'$, $b$ y $b'$ objetos de $\cC$. Para @@ -567,6 +575,98 @@ son las correspondientes proyecciones. $p,q,p',q'$ son las proyecciones.} \label{fig:prod-functor} \end{figure} + +\section{Conservación de propiedades} + +Puede ser interesante ver qué propiedades de los objetos y morfismos de una +categoría son respetadas por funtores y cuáles no, o qué debe cumplir un funtor +para que respete esa propiedad. + +Para ello, una primera observación es que la idea de <<respetar>> una propiedad +engloba varios conceptos. % Puede que el funtor conserve una propiedad en un +% sentido pero no en otro. +Por ejemplo, un funtor podría llevar monomorfismos a +monomorfismos, pero que sin embargo no todos los monomorfismos del codominio +sean imagen de un monomorfismo del dominio, incluso si son imagen de algún otro +morfismo. Además, sería concebible un funtor para el que todo monomorfismo en su +codominio fuera imagen de un monomorfismo y, sin embargo, hubiera morfismos que +no son monomorfismos pero son llevados a uno. Todas estas propiedades de +preservación son distintas, pero podemos definirlas de forma abstracta. + +\begin{definition} + Sea $P((o_i)_i,(m_j)_j)$ una propiedad relativa a una serie de + objetos $(o_i)_i$ y una serie de morfismos $(m_j)_j$ de una cierta + categoría, y sea $T:\cC\to\cD$ un funtor. + \begin{enumerate} + \item $T$ \conc{preserva} $P$ si, cuando $P((o_i)_i,(m_j)_j)$ se cumple en + $\cC$ para ciertos $o_i$ y $m_j$ de $\cC$, entonces + $P((T(o_i))_i,(T(m_j))_j)$ se cumple en $\cD$. + \item $T$ \conc{refleja} $P$ si, cuando $P((T(o_i))_i,(T(m_j))_j)$ se cumple + en $\cD$ para ciertos $o_i$ y $m_j$ de $\cC$, entonces $P((o_i)_i,(m_j)_j)$ + se cumple en $\cC$. + \item $T$ \conc{levanta} $P$ si, cuando $P((p_i)_i,(n_j)_j)$ se cumple en + $\cD$ para ciertos $p_i$ y $n_j$ de $\cD$, entonces existen $(o_i)_i$ y + $(m_j)_j$ de $\cC$ con cada $T(o_i)=p_i$, cada $T(m_j)=n_j$ y tal que + $P((o_i)_i,(m_j)_j)$ se cumple en $\cC$. + \end{enumerate} +\end{definition} + +El concepto de funtor, como el de función, es bastante general y por ello no es +de esperar que haya muchas propiedades respetadas por todos los funtores. Sin +embargo, algunas propiedades son respetadas por todos o por muchos de ellos, +como vamos a ver. + +\begin{proposition} + Los funtores preservan isomorfismos, secciones y retracciones. +\end{proposition} +\begin{proof} + Sean $T:\cC\to\cD$ un funtor y $f$ y $g$ morfismos de $\cC$ con $g\circ f=1$, + entonces $Tg\circ Tf=T(g\circ f)=T1=1$. +\end{proof} + +Un funtor entre dos categorías se puede ver como un funtor entre las categorías +duales, de modo que si, por ejemplo, todos los funtores fieles, plenos, +etc. preservan, reflejan o levantan una cierta propiedad, todos esos funtores +también preservan, reflejan o levantan (respectivamente) la propiedad dual.% Esto +% se da para cualquier propiedad de funtores que no varíe al cambiar las +% categorías dominio y codominio por las duales. + +\begin{proposition} + Todo funtor fiel y pleno refleja secciones y retracciones. +\end{proposition} +\begin{proof} + Si $T:\cC\to\cD$ es un funtor fiel y pleno y $f:a\to b$ es un morfismo de + $\cC$ tal que $Tf$ es una sección, sea $g':Tb\to Ta$ con $g'\circ Tf=1$, por + plenitud existe $g:b\to a$ con $g=Tg'$ y por tanto $Tg\circ Tf=T(g\circ f)=1$, + y por fidelidad $g\circ f=1$. Las retracciones son la propiedad dual. +\end{proof} + +Ambas condiciones de esta proposición son necesarias. Por ejemplo, la inclusión +de monoides aditivos $\sNat\inTo\sInt$ vista como funtor es fiel pero no pleno, +y el único morfismo de monoides $\sNat\epicTo\bOne$ es pleno pero no fiel, y +ambos llevan una categoría en que la mayoría de morfismos no son secciones ni +retracciones (sólo el 0 lo es) a una en que todos los son. + +\begin{proposition} + Los funtores hom covariantes reflejan monomorfismos y epimorfismos. +\end{proposition} +\begin{proof} + Si $a$ un objeto de $\cC$ y $f:b\to c$ un morfismo tal que $\hom(a,f)$ es un + monomorfismo, si $f\circ h=f\circ k$, entonces $\hom(a,f)(h)=\hom(a,f)(k)$ y + por inyectividad $h=k$. +\end{proof} + +% TODO Todo funtor representable refleja monomorfismos y epimorfismos. +\begin{proposition} + Todo funtor fiel refleja monomorfismos y epimorfismos. +\end{proposition} +\begin{proof} + Sean $T:\cC\to\cD$ un funtor fiel y $f:a\to b$ un morfismo en $\cC$ tal que + $Tf$ es un monomorfismo. Si $f\circ h=f\circ k$, entonces + $Tf\circ Th=Tf\circ Tk$ y $Th=Tk$, y por fidelidad $h=k$. Los epimorfismos son + la propiedad dual. +\end{proof} + % TODO Preservación de % monomorfismos/epimorfismos/secciones/retracciones por funtores, % salvo que sea mejor hacerlo en el apartado de límites (JoC 96--103). |
