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.

 

Revista cu ISSN

Simularea examenelor de evaluare nationa…

Simularea examenelor de evaluare nationala si bacalaureat 2015   Vezi ordinul si calendarul simularea evaluarii nationale pentru elevii clasei a VIII-a din anul scolar 2014-2015, respectiv: ·         Ordinul privind organizarea si desfasurarea simularii...

Read more

Programa pentru limba slovaca materna la…

Programa pentru limba slovacă maternă la Evaluarea Naţională 2014   Vezi programa pentru disciplina limba şi literatura slovacă maternă pentru Evaluarea Naţională pentru elevii clasei a VIII-a în 2014, anexa nr.2 la OMEN...

Read more

Formular de aplicatie pentru proiecte ca…

                                                                                          Nr. MECTS: ..................................................... Ministerul Educaţiei, Cercetării, Tineretului şi Sportului   FORMULAR DE APLICAŢIE* pentru proiectele ce vor fi cuprinse în Calendarul Activităţilor Educative 2013     *Proiectul va conţine doar formularul de...

Read more

Igiena aparatului reproducator

Igiena aparatului reproducator

IGIENA APARATULUI REPRODUCĂTOR   Prof. Camelia Veronica Cosma Liceul de Artă „Ioan Sima”, Zalău   SEXUALITATEA UMANĂ Sexualitatea umană este un concept care implică mai multe aspecte, aşa cum rezultă din imaginea de mai jos, unde...

Read more

Studiu de caz caracterizare elev inadapt…

STUDIU DE CAZ   Institutor Anton Simona Marinela Şcoala cu clasele I-VIII nr. 2, Vorniceni, Judeţul Botoşani       În ceea ce priveşte societatea din ziua de astăzi, se poate observa cu uşurinţă că în interiorul...

Read more

Perceptia autoeficacitatii in munca a ti…

PERCEPŢIA AUTOEFICACITĂŢII ÎN MUNCĂ A TINERILOR DIN ORGANIZAŢIILE VIRTUALE Psih. Pop Petronica Profesor consilier şcolar/CJRAE Cluj Rezumat Studiul de faţă încearca să patrundă în lumea organizaţiilor virtuale (virtual organizaţion), un domeniu deosebit...

Read more

Carmen Sylva aspecte din activitatea lit…

CARMEN SYLVA - ASPECTE DIN ACTIVITATEA LITERARĂ Prof. Mihaela Melinte, Colegiul Tehnic „Traian Vuia” Galaţi Regina Elisabeta a României este considerată drept una dintre...

Read more

Cooperarea dintre scoala si familie

COOPERAREA DINTRE ȘCOALĂ ȘI FAMILIE   Prof. Bobariu Liliana, Școala Gimnazială Vidra   Copilul este obiectul acțiunii educative exercitată de școală și familie. Relațiile interpersonale între educatori și părinți au un caracter social. Ele...

Read more