在範疇論裡,一個態射被稱之為單態射,則該態射為一具左消去律的態射。亦即,給定一單態射 f:X\rightarrow Y,則對所有的態射g_1 , g_2: Z\rightarrow X,均能使得
: f \circ g_1 = f \circ g_2 \Rightarrow g_1 = g_2.
單態射是單射函數(或稱為一對一函數)在範畤論裡的延伸。單態射的對偶概念為滿態射,後者為滿射函數的延伸。一態射於範疇 C 裡為單態射,則該態射於對偶範疇 C^{op} 裡為滿態射。
性質
- 具左反元素的態射必為一單態射。因為,如一態射 f 具有一左反元素 l(即 l 為一態射,且l \circ f = \operatorname{id}_{X}),則可知
: f \circ g_1 = f \circ g_2 \Rightarrow l\circ f\circ g_1 = l\circ f\circ g_2 \Rightarrow g_1 = g_2.
- 不是每一個單態射都會有左反元素。舉例來說,在由所有群所組成的範疇Group裡,如 H 是 G 的子群,則其包含映射 f:H\rightarrow G 總會是個單態射;但 f 於該範疇裡具有一左反元素,若且唯若 H 在 G 裡有一正規補群。
- 如態射 f 的左反元素為一態射 l ,則態射 f 為態射 l 的右反元素,並稱 f 為 l 的截面,l 為f 的收縮。每個截面都會是個單態射,且每個收縮都會是個滿態射。
- 一態射 f:X\rightarrow Y 為單態射,若且唯若對所有的 Z,定義一個映射 f_ : \hom(Z,X) \rightarrow \hom(Z,Y), 使得對所有的態射h: Z\rightarrow X,f_ (h)=f\circ h,則其映射必為單射。
- 在具體範疇裡,每個為單射函數的態射均為單態射;換句話說,當態射實際上為集合間的函數時,一態射如為一對一函數,則該態射必為單態射。
- 在集合範疇裡,每個單態射也會是個單射態射。該敘述在大多數可於代數裡自然產生的範疇裡也都成立,如在由所有群組成的範疇、由所有環組成的範疇,及所有的阿貝爾範疇裡,每個單態射都會是個單射態射。
- 不是在所有的具體範疇裡,每個單態射都會是個單射態射。舉例來說,在由可除交換群所組成的範疇裡,其中即存在著為單態射,但不為單射態射的群同態,如商映射q: \mathbb{Q} \rightarrow \mathbb{Q}/\mathbb{Z}(其中的 \mathbb{Q} 為由有理數在加法運算下所組成的群,\mathbb{Z} 為由整數在加法運算下所組成的群,且 \mathbb{Q}/\mathbb{Z} 為其商群)不是單射(因為每個整數都會映射至0),但為單態射。
另見
*嵌入 (數學)
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參考資料
George Bergman (1998), [http://math.berkeley.edu/~gbergman/245/index.html An Invitation to General Algebra and Universal Constructions]*, Henry Helson Publisher, Berkeley. .
Francis Borceux (1994), Handbook of Categorical Algebra 1*, Cambridge University Press. .
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*Jaap van Oosten, [http://www.math.uu.nl/people/jvoosten/syllabi/catsmoeder.pdf Basic Category Theory]
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