Limite directe
Dans les mathématiques , la limite directe (également appelé le la limite inductive ) est une méthode générale de prendre les limites du " ; familles dirigées d'objects" ;. Nous donnerons d'abord la définition pour les structures algébriques comme les groupes et les modules , et puis la définition générale qui peut être employée dans n'importe quelle catégorie .
Définition formelle
Objets algébriques
Dans cette section nous comprendrons les objets de pour être les ensembles avec un donné la structure algébrique tel que les groupes , les anneaux , les modules (au-dessus d'un anneau fixe), les algèbres (au-dessus d'un champ fixe), etc. Nous comprendrons également le Homomorphisms 'dans l'arrangement correspondant (homomorphisms etc.
Nous commençons par la définition d'un système direct des objets et des homomorphisms. Laissé (, ≤ de I) être un a dirigé l'ensemble de . Laisser { de i de de A | le du ∈ I de de i} soit une famille répertorié les objets de par par le de I et suppose que nous avons une famille du d'ij du s homomorphisms f : du j de du → A du du i de de A pour tout le du ≤ j de de i avec les propriétés suivantes : le du II de de f est l'identité dans le ,
L'ensemble étant à la base de la limite directe , de A, du système direct (
de i de de A, d'ij de f) est défini comme union de disjonction du modulo du du i de de A une relation d'équivalence de certain :Heuristically, deux éléments dans l'union de disjonction sont équivalent si et seulement si ils " ; equal" par la suite devenu ; dans le système direct. On obtient naturellement à partir de ce canonique du φ i de de morphisms de la définition : du → A du du i de de A envoyant chaque élément à sa classe d'équivalence. Les opérations algébriques sur le de A sont définies par l'intermédiaire de ces cartes de la façon évidente.
Définition générale
La limite directe peut être définie abstrait dans une catégorie arbitraire au moyen d'une propriété universelle . Laissé (ij
de de de i , de f de de X ) être un système direct des objets et des morphisms dans un C (la même définition de catégorie comme ci-dessus). La limite directe de ce système est un d'objet X dans le C ainsi que le i de φ de morphisms : satisfying i de φ du X de → du i de du X = ij de de du f du j O de φ. Les paires ( X , i de φ) doivent être universelles dans le sens que pour n'importe quelles autres telles paires ( Y , i de ψ) là existe un unique u de morphism : Y de → du X faisant tout le " ; obvious" ; identités vraies ; c., le diagrammestyle=" de
le de nécessité permutent pour tout le i , le j . La limite directe est souvent = dénoté de le système direct (ij
de de de i , de f de de X ) étant compris.À la différence de pour les objets algébriques, la limite directe peut ne pas exister dans une catégorie arbitraire. Si elle fait, cependant, elle est unique dans un sens fort : donné un autre &prime du X de limite directe ; là existe un &prime unique du X de l'isomorphisme du ; X de → permutant avec les morphisms canoniques.
Nous notons qu'un système direct dans un C de catégorie admet qu'une description alternative en termes de Functors n'importe quel dirigé I de poset peut être considérée comme petite catégorie où les morphisms se composent du du j de → du i de flèches si et seulement si le j de ≤ du i de . Un système direct est alors juste un C de → du I du functor de covariant de .
Exemples
a laissé le I être ensemble dirigé avec un m du plus grand élément . La limite directe de n'importe quel système direct correspondant est isomorphe au m
de du X et au canonique m de φ de morphism : Le X de → du m de du X est un isomorphisme.Laisser le p être un nombre premier . Considérer le système direct composé de Z de groupes/de Z du n du p et de Z de homomorphisms/de Z de → du Z du n du p /de Z du n +1 du p qui sont induits par multiplication par le p . La limite directe de ce système se compose de toutes les racines de du n th de du p de l'unité , et s'appelle le '' p '' ∞-group .
Laisser le F être un C - la gerbe évaluée sur un X de l'espace topologique . Fixer un de point X dans le X . Les voisinages ouverts de la forme du X qu'un poset dirigé a commandée par l'inclusion ( V de ≤ de U si et seulement si le U contient le V ). Le système direct correspondant est ( F ( U ), U de de r , V ) où le r est la carte de restriction. La limite directe de ce système s'appelle la tige de du F au X , le dénoté X de du F . Le canonique X de du F de → du F ( U ) de morphisms s'appellent les germes de .
Des limites directes dans la catégorie de des espaces topologiques sont données en plaçant la topologie finale sur la limite directe placer-théorétique fondamentale.
Une collection de sous-ensembles d'un ensemble peut être partiellement commandée par l'inclusion. Sa limite est le .
Constructions et généralisations relatives
Le duel catégorique de la limite directe s'appelle la limite inverse (ou la limite projective). Des notions plus générales sont les limites et les colimits de la théorie de catégorie. La terminologie est légèrement embrouillante : les limites directes sont des colimits tandis que les limites inverses sont des limites.
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