Construction in homological algebra
数学 において 、 Ext関手は Hom関手 の 導来関手で ある。Tor 関手 とともに、Extは ホモロジー代数 の中核概念の一つであり、 代数位相幾何学 の考え方を 用いて代数構造の不変量を定義する。 群のコホモロジー 、 リー代数 、 結合代数はすべてExtを用いて定義できる。この名称は、最初のExt群Ext 1が、ある モジュール の 拡張を 別のモジュールで分類する という事実に由来する 。
アーベル群 の特殊な場合において、Extは 1934年に ラインホルト・ベーア によって導入された。 [1] これは1942年に サミュエル・アイレンバーグ と サンダース・マクレーン によって命名され、 [2] 位相幾何学( コホモロジーの普遍係数定理 )に適用された。任意の 環上の加群に対しては、Extは1956年に アンリ・カルタン とアイレンバーグ によって定義された。 [3]
意味 を環とし、 上の加 群 の 圏 をとする。(これは左 -加群または右-加群の いずれかを意味すると解釈できる 。) 固定された -加群に対して 、 においてが 成り立つとする 。(これは から へ の -線型写像 のアーベル群である。 が 可換 であれば、これは -加群で ある 。) これは から アーベル群の圏 への 左完全関数 であり、したがって右導 来関数を 持つ。Ext 群は、以下で定義されるアーベル群である。 R {\displaystyle R} R -Mod {\displaystyle R{\text{-Mod}}} R {\displaystyle R} R {\displaystyle R} R {\displaystyle R} R {\displaystyle R} A {\displaystyle A} T ( B ) = Hom R ( A , B ) {\displaystyle T(B)={\text{Hom}}_{R}(A,B)} B {\displaystyle B} R -Mod {\displaystyle R{\text{-Mod}}} Hom R ( A , B ) {\displaystyle {\text{Hom}}_{R}(A,B)} R {\displaystyle R} A {\displaystyle A} B {\displaystyle B} R {\displaystyle R} R {\displaystyle R} R -Mod {\displaystyle R{\text{-Mod}}} A b {\displaystyle \mathbf {Ab} } R i T {\displaystyle R^{i}T}
Ext R i ( A , B ) = ( R i T ) ( B ) , {\displaystyle \operatorname {Ext} _{R}^{i}(A,B)=(R^{i}T)(B),} 整数 i に対して 、定義により、これは次のことを意味する:任意 の単射的解決をとる
0 → B → I 0 → I 1 → ⋯ , {\displaystyle 0\to B\to I^{0}\to I^{1}\to \cdots ,} 項 B を削除して、 コチェーン複合体 を形成します。
0 → Hom R ( A , I 0 ) → Hom R ( A , I 1 ) → ⋯ . {\displaystyle 0\to \operatorname {Hom} _{R}(A,I^{0})\to \operatorname {Hom} _{R}(A,I^{1})\to \cdots .} 各整数 に対して 、は この複体 の位置 における コホモロジー です 。負の値の場合は 0 です 。例えば、 は の 核 であり、 と 同型 です 。 i {\displaystyle i} Ext R i ( A , B ) {\displaystyle {\text{Ext}}_{R}^{i}(A,B)} i {\displaystyle i} i {\displaystyle i} Ext R 0 ( A , B ) {\displaystyle {\text{Ext}}_{R}^{0}(A,B)} Hom R ( A , I 0 ) → Hom R ( A , I 1 ) {\displaystyle {\text{Hom}}_{R}(A,I^{0})\rightarrow {\text{Hom}}_{R}(A,I^{1})} Hom R ( A , B ) {\displaystyle {\text{Hom}}_{R}(A,B)}
別の定義では、固定された- 加群 に対して 関数 を用いる 。これは 反変 関数であり、の 反対のカテゴリ からの左完全関数と見ることができる 。Ext 群は右導来関数 として定義される 。 G ( A ) = Hom R ( A , B ) {\displaystyle G(A)=\operatorname {Hom} _{R}(A,B)} R {\displaystyle R} B {\displaystyle B} ( R -Mod ) op {\displaystyle (R{\text{-Mod}})^{\text{op}}} A b {\displaystyle \mathbf {Ab} } R i G {\displaystyle R^{i}G}
Ext R i ( A , B ) = ( R i G ) ( A ) . {\displaystyle \operatorname {Ext} _{R}^{i}(A,B)=(R^{i}G)(A).} つまり、任意の 射影解像度を選択する
⋯ → P 1 → P 0 → A → 0 , {\displaystyle \cdots \to P_{1}\to P_{0}\to A\to 0,} 項を削除して 、コチェーン複体を形成します。 A {\displaystyle A}
0 → Hom R ( P 0 , B ) → Hom R ( P 1 , B ) → ⋯ . {\displaystyle 0\to \operatorname {Hom} _{R}(P_{0},B)\to \operatorname {Hom} _{R}(P_{1},B)\to \cdots .} すると、 この複体の位置 におけるコホモロジーは になります 。 Ext R i ( A , B ) {\displaystyle \operatorname {Ext} _{R}^{i}(A,B)} i {\displaystyle i}
なぜこれまで解決の選択が曖昧にされてきたのか疑問に思う人もいるかもしれない。実際、カルタンとアイレンバーグは、これらの構成は射影的解決か単射的解決かの選択とは独立であり、どちらの構成でも同じExt群が得られることを示した。 [4] さらに、固定された環 R に対して、Ext は各変数の関手( A では反変、 B では共変)となる。
可換環 R と R 加群 A と B に対して、 Ext i R ( A , B ) は R 加群である(この場合 Hom R ( A , B ) が R 加群であることを用いる)。非可換環 R に対して、 Ext i R ( A , B ) は一般にはアーベル群でしかない。R が 環 S 上の代数 (特に S が可換であることを意味する)ならば、Ext i R ( A 、 B ) は少なくとも S 加群である。
Extのプロパティ 以下にExt群の基本的な性質と計算をいくつか示す。 [5]
内線 0 R 任意のR 加群 A と B に対して、 Hom R ( A , B ) ≅ Hom R ( A , B ) となる。 内線 i R R モジュール Aが 射影的 (たとえば 自由 ) であるか、 Bが 単射的で ある場合、すべての i > 0に対して ( A , B ) = 0 となります 。 逆もまた成り立ちます: 内線の場合 1R ( A , B ) = 0 がすべての B に対して成り立つとき、 A は射影的である(したがって Ext i R ( A 、 B ) = 0(すべての i > 0 の場合) 内線の場合 1R ( A , B ) = 0 がすべての A に対して成り立つならば、 B は単射である(したがって Ext i R ( A 、 B ) = 0(すべての i > 0 の場合) Ext Z i ( A , B ) = 0 {\displaystyle \operatorname {Ext} _{\mathbb {Z} }^{i}(A,B)=0} すべて およびすべてのアーベル群 およびに対して 。 [6] i ≥ 2 {\displaystyle i\geq 2} A {\displaystyle A} B {\displaystyle B} 前の例を一般化すると、が 主イデアル領域 である 場合、 すべての に対して となります 。 Ext R i ( A , B ) = 0 {\displaystyle \operatorname {Ext} _{R}^{i}(A,B)=0} i ≥ 2 {\displaystyle i\geq 2} R {\displaystyle R} が可換環で が 零 因子 でない 場合 、 R {\displaystyle R} u {\displaystyle u} R {\displaystyle R} Ext R i ( R / ( u ) , B ) ≅ { B [ u ] i = 0 B / u B i = 1 0 otherwise, {\displaystyle \operatorname {Ext} _{R}^{i}(R/(u),B)\cong {\begin{cases}B[u]&i=0\\B/uB&i=1\\0&{\text{otherwise,}}\end{cases}}} 任意の-加群 に対して 。ここで は の -捩れ部分群 を表す 。を整数 環とすると 、この計算は 任意の有限生成アーベル群 に対して を計算するのに使用できる 。 R {\displaystyle R} B {\displaystyle B} B [ u ] {\displaystyle B[u]} u {\displaystyle u} B {\displaystyle B} { x ∈ B : u x = 0 } {\displaystyle \{x\in B:ux=0\}} R {\displaystyle R} Z {\displaystyle \mathbb {Z} } Ext Z 1 ( A , B ) {\displaystyle \operatorname {Ext} _{\mathbb {Z} }^{1}(A,B)} A {\displaystyle A} 前の例を一般化すると、最初のモジュールが任意の正則列 による可換環の商であるとき 、 コシュル複体 [7] を用いてExt群を計算することができる。 例えば、 R が体 k上の 多項式環 k [ x 1 ,..., x n ]である場合 、Ext * R ( k , k ) は Ext 1における n 個の生成元 k 上の 外積代数 S である。さらに Ext * S ( k , k ) は多項式環 Rです。これは Koszul 双対性 の例です 。 導来関手の一般的な性質により、 Extには2つの基本的な 完全列 が存在する。 [8] まず、 R 加群の 短完全列は、 次のような長完全列を誘導する。 0 → K → L → M → 0 {\displaystyle 0\rightarrow K\rightarrow L\rightarrow M\rightarrow 0} 0 → H o m R ( A , K ) → H o m R ( A , L ) → H o m R ( A , M ) → E x t R 1 ( A , K ) → E x t R 1 ( A , L ) → ⋯ , {\displaystyle 0\to \mathrm {Hom} _{R}(A,K)\to \mathrm {Hom} _{R}(A,L)\to \mathrm {Hom} _{R}(A,M)\to \mathrm {Ext} _{R}^{1}(A,K)\to \mathrm {Ext} _{R}^{1}(A,L)\to \cdots ,} 任意のR 加群 A に対して成り立つ 。また、短完全列は、 以下の形の長完全列を誘導する。 0 → K → L → M → 0 {\displaystyle 0\rightarrow K\rightarrow L\rightarrow M\rightarrow 0} 0 → H o m R ( M , B ) → H o m R ( L , B ) → H o m R ( K , B ) → E x t R 1 ( M , B ) → E x t R 1 ( L , B ) → ⋯ , {\displaystyle 0\to \mathrm {Hom} _{R}(M,B)\to \mathrm {Hom} _{R}(L,B)\to \mathrm {Hom} _{R}(K,B)\to \mathrm {Ext} _{R}^{1}(M,B)\to \mathrm {Ext} _{R}^{1}(L,B)\to \cdots ,} 任意のR モジュール B に対して 。 Extは 、最初の変数の 直和 (無限大の可能性もある)と、 2番目の変数の積を積で取ります。 [ 9] つまり、 Ext R i ( ⨁ α M α , N ) ≅ ∏ α Ext R i ( M α , N ) Ext R i ( M , ∏ α N α ) ≅ ∏ α Ext R i ( M , N α ) {\displaystyle {\begin{aligned}\operatorname {Ext} _{R}^{i}\left(\bigoplus _{\alpha }M_{\alpha },N\right)&\cong \prod _{\alpha }\operatorname {Ext} _{R}^{i}(M_{\alpha },N)\\\operatorname {Ext} _{R}^{i}\left(M,\prod _{\alpha }N_{\alpha }\right)&\cong \prod _{\alpha }\operatorname {Ext} _{R}^{i}(M,N_{\alpha })\end{aligned}}} S − 1 Ext R i ( A , B ) ≅ Ext S − 1 R i ( S − 1 A , S − 1 B ) . {\displaystyle S^{-1}\operatorname {Ext} _{R}^{i}(A,B)\cong \operatorname {Ext} _{S^{-1}R}^{i}\left(S^{-1}A,S^{-1}B\right).}
Extと拡張機能
拡張の同等性 Ext群は、加群の拡大との関係からその名前が付けられている。R加群AとBが与えられたとき 、 B に よる A の 拡大 は R 加 群 の 短完全列となる。
0 → B → E → A → 0. {\displaystyle 0\to B\to E\to A\to 0.} 2つの拡張機能
0 → B → E → A → 0 {\displaystyle 0\to B\to E\to A\to 0} 0 → B → E ′ → A → 0 {\displaystyle 0\to B\to E'\to A\to 0} は、可換図 が存在する場合 ( Aの B による拡張として) 同値 であると言われる 。
五つの補題は 、中央の矢印が同型であることを示唆していることに注意する。Aの B による 拡大は、 それが 自明な拡大 と同値であるとき、 分割 と呼ばれる。
0 → B → A ⊕ B → A → 0. {\displaystyle 0\to B\to A\oplus B\to A\to 0.} Aの B による 拡大の 同値類 とExtの元 との間には1対1の対応がある。 1R ( A 、 B )。 [11] これは次のように明確に説明できる。
証明。 短い完全列を固定する
0 → M → P → A → 0 {\displaystyle 0\to M\to P\to A\to 0} ここで 射影的である。を適用すると、 長完全列が得られる。 P {\displaystyle P} Hom ( − , B ) {\displaystyle \operatorname {Hom} (-,B)}
Hom ( P , B ) → Hom ( M , B ) → δ Ext ( A , B ) → 0. {\displaystyle \operatorname {Hom} (P,B)\to \operatorname {Hom} (M,B)\xrightarrow {\delta } \operatorname {Ext} (A,B)\to 0.} が与えられたとき 、 となるように選ぶ。 写像の 余核 によって与えられる に 沿った の押し出しを考える。 x ∈ Ext ( A , B ) {\displaystyle x\in \operatorname {Ext} (A,B)} β ∈ Hom ( M , B ) {\displaystyle \beta \in \operatorname {Hom} (M,B)} δ ( β ) = x {\displaystyle \delta (\beta )=x} j : M → P {\displaystyle j:M\to P} β {\displaystyle \beta }
M → P ⊕ B , m ↦ ( j ( m ) , − β ( m ) ) . {\displaystyle M\to P\oplus B,\quad m\mapsto (j(m),-\beta (m)).} をこの押し出しオブジェクトとして定義します 。これにより、可換図が得られます。 X {\displaystyle X}
ここで、 写像 によって が誘導されます。一番下の行は に よる の拡張であり 、 と表記されます 。また、接続写像 によって が成り立ち、射影性が 証明されます 。 X → A {\displaystyle X\to A} P → A {\displaystyle P\to A} A {\displaystyle A} B {\displaystyle B} ξ {\displaystyle \xi } δ {\displaystyle \delta } δ ( ξ ) = x {\displaystyle \delta (\xi )=x}
同値類の well-defined を示すために、 が の別の持ち上げであると仮定します 。すると、 が存在する ので 、 が の押し出しであり 、 である場合、同型性 が誘導され、拡張が同値になります。 β ′ {\displaystyle \beta '} x {\displaystyle x} f ∈ Hom ( P , B ) {\displaystyle f\in \operatorname {Hom} (P,B)} β ′ = β + f ∘ j {\displaystyle \beta '=\beta +f\circ j} X ′ {\displaystyle X'} j {\displaystyle j} β ′ {\displaystyle \beta '} X ≅ X ′ {\displaystyle X\cong X'}
逆に言えば、拡張が与えられた場合
0 → B → X → A → 0 {\displaystyle 0\to B\to X\to A\to 0} 、 の 持ち上げ 特性 は、図にフィットする マップを与える。 P {\displaystyle P} τ : P → X {\displaystyle \tau :P\to X}
以下は と の押し出しです 。これは写像が単射であることを示しています。 X {\displaystyle X} j {\displaystyle j} γ {\displaystyle \gamma }
したがって、 による の拡大の同値類の集合は と自然に同型である 。∎ A {\displaystyle A} B {\displaystyle B} Ext ( A , B ) {\displaystyle \operatorname {Ext} (A,B)}
自明な拡張はExtのゼロ元に対応する。 1R ( A 、 B )。
拡張のベール和 ベール 和は 、 の拡大 の同値類の集合として見た 上のアーベル群構造の明示的な記述である 。 [12] すなわち、2つの拡大が与えられたとき、 Ext R 1 ( A , B ) {\displaystyle \operatorname {Ext} _{R}^{1}(A,B)} A {\displaystyle A} B {\displaystyle B}
0 → B → f E → g A → 0 {\displaystyle 0\to B{\xrightarrow[{f}]{}}E{\xrightarrow[{g}]{}}A\to 0} そして
0 → B → f ′ E ′ → g ′ A → 0 , {\displaystyle 0\to B{\xrightarrow[{f'}]{}}E'{\xrightarrow[{g'}]{}}A\to 0,} まず プルバック を形成し 、 A {\displaystyle A}
Γ = { ( e , e ′ ) ∈ E ⊕ E ′ | g ( e ) = g ′ ( e ′ ) } . {\displaystyle \Gamma =\left\{(e,e')\in E\oplus E'\;|\;g(e)=g'(e')\right\}.} 次に 商モジュールを形成する
Y = Γ / { ( f ( b ) , − f ′ ( b ) ) | b ∈ B } . {\displaystyle Y=\Gamma /\{(f(b),-f'(b))\;|\;b\in B\}.} と のベール和 は 拡張である E {\displaystyle E} E ′ {\displaystyle E'}
0 → B → Y → A → 0 , {\displaystyle 0\to B\to Y\to A\to 0,} 最初のマップは で 、2 番目のマップは です 。 b ↦ [ ( f ( b ) , 0 ) ] = [ ( 0 , f ′ ( b ) ) ] {\displaystyle b\mapsto [(f(b),0)]=[(0,f'(b))]} ( e , e ′ ) ↦ g ( e ) = g ′ ( e ′ ) {\displaystyle (e,e')\mapsto g(e)=g'(e')}
拡大の同値性を除き 、ベール和は可換であり、自明な拡大を単位元として持つ。拡大の負数 とは、同じ加群を含む拡大の 、準同型が その負数に置き換えられたものを言う。 0 → B → E → A → 0 {\displaystyle 0\rightarrow B\rightarrow E\rightarrow A\rightarrow 0} E {\displaystyle E} B → E {\displaystyle B\rightarrow E}
アーベル圏におけるExtの構成 米田信夫は アーベル群を定義した Ext n C ( A 、 B )は任意 のアーベル圏 C の対象 A と Bに対して成り立つ。これは、 Cが 十分な射影表現 または 十分な単射表現 を持つ 場合、分解の観点から定義と一致する 。まず、Ext 0 ℃ ( A , B ) = Hom C ( A , B )。次に、Ext 1 ℃ ( A , B ) は、 Aの B による 拡大の同値類全体の集合であり 、ベール和の下でアーベル群を形成する。最終的に、高次の Ext 群 Ext n C ( A 、 B )は、正確なシーケンスである n-拡張 の同値類として定義されます
0 → B → X n → ⋯ → X 1 → A → 0 , {\displaystyle 0\to B\to X_{n}\to \cdots \to X_{1}\to A\to 0,} 2つの拡張を識別する関係によって生成される 同値関係 の下で
ξ : 0 → B → X n → ⋯ → X 1 → A → 0 ξ ′ : 0 → B → X n ′ → ⋯ → X 1 ′ → A → 0 {\displaystyle {\begin{aligned}\xi :0&\to B\to X_{n}\to \cdots \to X_{1}\to A\to 0\\\xi ':0&\to B\to X'_{n}\to \cdots \to X'_{1}\to A\to 0\end{aligned}}} すべての m に対して {1, 2, ..., n }の 写像があり、結果として得られるすべての 正方形が可換で ある場合
、つまり、 A と B の恒等写像である 連鎖写像 がある場合。 X m → X m ′ {\displaystyle X_{m}\to X'_{m}} 0 ⟶ B ⟶ X n ⟶ … ⟶ X 1 ⟶ A ⟶ 0 ‖ ↓ ι n ↓ ι 1 ‖ 0 ⟶ B ⟶ X n ′ ⟶ … ⟶ X 1 ′ ⟶ A ⟶ 0 {\displaystyle {\begin{array}{cc cc cc c cc cc cc}0&\longrightarrow &B&\longrightarrow &X_{n}&\longrightarrow &\dots &\longrightarrow &X_{1}&\longrightarrow &A&\longrightarrow &0\\&&{\Bigg \Vert }&&{\Bigg \downarrow }\iota _{n}\!&&&&{\Bigg \downarrow }\iota _{1}&&{\Bigg \Vert }&&\\0&\longrightarrow &B&\longrightarrow &X'_{n}&\longrightarrow &\dots &\longrightarrow &X'_{1}&\longrightarrow &A&\longrightarrow &0\end{array}}} ι : ξ → ξ ′ {\displaystyle \iota \colon \xi \to \xi '}
上に示した2つのn- 拡大のベール和は、 A 上 の 引き戻しを 、 B 下 の 押し出し を と する ことで形成される 。 [13] このとき、 拡大のベール和は X 1 ″ {\displaystyle X''_{1}} X 1 {\displaystyle X_{1}} X 1 ′ {\displaystyle X'_{1}} X n ″ {\displaystyle X''_{n}} X n {\displaystyle X_{n}} X n ′ {\displaystyle X'_{n}}
0 → B → X n ″ → X n − 1 ⊕ X n − 1 ′ → ⋯ → X 2 ⊕ X 2 ′ → X 1 ″ → A → 0. {\displaystyle 0\to B\to X''_{n}\to X_{n-1}\oplus X'_{n-1}\to \cdots \to X_{2}\oplus X'_{2}\to X''_{1}\to A\to 0.}
導来圏と米田積 重要な点は、アーベル圏 Cの Ext 群は、 C に付随する圏 、すなわち 導来圏 D ( C ) の射の集合として見ることができるということである。 [14]導来圏の対象は C の対象の複合体である 。具体的には、
Ext C i ( A , B ) = Hom D ( C ) ( A , B [ i ] ) , {\displaystyle \operatorname {Ext} _{\mathbf {C} }^{i}(A,B)=\operatorname {Hom} _{D({\mathbf {C} })}(A,B[i]),} ここで、 C の対象 は零次に集中した複素数とみなされ、[ i ] は複素数を i ステップ左にシフトすることを意味します。この解釈から、 双線型写像( 米田積 と呼ばれることもあります)が存在します 。
Ext C i ( A , B ) × Ext C j ( B , C ) → Ext C i + j ( A , C ) , {\displaystyle \operatorname {Ext} _{\mathbf {C} }^{i}(A,B)\times \operatorname {Ext} _{\mathbf {C} }^{j}(B,C)\to \operatorname {Ext} _{\mathbf {C} }^{i+j}(A,C),} これは単純に導出カテゴリにおける射の合成です。
米田積はより基本的な言葉で記述することもできる。i = j = 0 の場合 、 この 積は圏 C における写像の合成である 。一般に、この積は2つの米田拡大を繋ぎ合わせることで定義できる。
あるいは、米田積は分解を用いて定義することもできる(これは導来カテゴリの定義に近い)。例えば、 環 Rの R 加群 A 、 B 、 Cとし、 P 、 Q 、 Tを A 、 B 、 C の射影分解とする 。 すると、 Ext i R ( A , B ) は連鎖写像 P → Q [ i ] の 連鎖ホモトピー 類の群と同一視できる 。米田積は連鎖写像を合成することで与えられる。
P → Q [ i ] → T [ i + j ] . {\displaystyle P\to Q[i]\to T[i+j].} これらの解釈のいずれにおいても、米田積は結合的である。結果として、任意の R -加群 A に対して、は 次数付き環 となる 。例えば、 これは と見ることができるため、 群コホモロジー 上の環構造を与える。また、米田積の結合性により、任意の R -加群 A および B に対して、 は 上の加群となる 。 Ext R ∗ ( A , A ) {\displaystyle \operatorname {Ext} _{R}^{*}(A,A)} H ∗ ( G , Z ) , {\displaystyle H^{*}(G,\mathbb {Z} ),} Ext Z [ G ] ∗ ( Z , Z ) {\displaystyle \operatorname {Ext} _{\mathbb {Z} [G]}^{*}(\mathbb {Z} ,\mathbb {Z} )} Ext R ∗ ( A , B ) {\displaystyle \operatorname {Ext} _{R}^{*}(A,B)} Ext R ∗ ( A , A ) {\displaystyle \operatorname {Ext} _{R}^{*}(A,A)}
重要な特殊なケース 群コホモロジー は次のように定義される。 H ∗ ( G , M ) = Ext Z [ G ] ∗ ( Z , M ) {\displaystyle H^{*}(G,M)=\operatorname {Ext} _{\mathbb {Z} [G]}^{*}(\mathbb {Z} ,M)} 、 ここで は群、 は 整数上 の の 表現 、 はの 群環 です 。 G {\displaystyle G} M {\displaystyle M} G {\displaystyle G} Z [ G ] {\displaystyle \mathbb {Z} [G]} G {\displaystyle G} 体上の 代数 と双 加 群 に対して 、 ホックシルトコホモロジーは 次のように定義される。 A {\displaystyle A} k {\displaystyle k} A {\displaystyle A} M {\displaystyle M} H H ∗ ( A , M ) = Ext A ⊗ k A op ∗ ( A , M ) . {\displaystyle HH^{*}(A,M)=\operatorname {Ext} _{A\otimes _{k}A^{\text{op}}}^{*}(A,M).} リー代数コホモロジー は によって定義されます 。ここで は 可換環 上の リー代数 、 は -加群、 は 普遍包絡代数 です 。 H ∗ ( g , M ) = Ext U g ∗ ( k , M ) {\displaystyle H^{*}({\mathfrak {g}},M)=\operatorname {Ext} _{U{\mathfrak {g}}}^{*}(k,M)} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} k {\displaystyle k} M {\displaystyle M} g {\displaystyle {\mathfrak {g}}} U g {\displaystyle U{\mathfrak {g}}} 位相空間 に対して 、 層コホモロジーは 次のように定義できる。ここで、 Ext は 上のアーベル群の 層 のアーベル圏にとられ 、は 局所定数 値関数の層である 。 の代わりに、 上の 任意の環の層を 考え、 Ext を -加群 の層 の圏にとることができる 。 X {\displaystyle X} H ∗ ( X , A ) = Ext ∗ ( Z X , A ) . {\displaystyle H^{*}(X,A)=\operatorname {Ext} ^{*}(\mathbb {Z} _{X},A).} X {\displaystyle X} Z X {\displaystyle \mathbb {Z} _{X}} Z {\displaystyle \mathbb {Z} } Z X {\displaystyle \mathbb {Z} _{X}} O X {\displaystyle {\mathcal {O}}_{X}} X {\displaystyle X} O X {\displaystyle {\mathcal {O}}_{X}} 環空間上の 加群の層に対して、 層 Hom の右導来関手 、すなわち -加群 のカテゴリにおける 内部 Hom を とると、Ext 層 が得られる 。 [15]これらは 、局所から大域への Ext スペクトル列 を介して大域 Ext 群と関連している 。 F {\displaystyle {\mathcal {F}}} ( X , O X ) {\displaystyle (X,{\mathcal {O}}_{X})} H o m X ( F , − ) {\displaystyle {\mathcal {Hom}}_{X}({\mathcal {F}},-)} O X {\displaystyle {\mathcal {O}}_{X}} E x t X ∗ ( F , − ) {\displaystyle {\mathcal {Ext}}_{X}^{*}({\mathcal {F}},-)} 剰余体 を持つ 可換ノイザン 局所環 に対して、は 上の 次数付きリー代数 の普遍包絡代数であり 、 の ホモトピー・リー代数 として知られる。(正確には、が 特性 2 を持つとき 、 は「調整されたリー代数」として見なければならない。 [16] ) アンドレ・キラン・コホモロジー からへ の次数付きリー代数の自然な準同型が存在し 、 が特性 0 を持つとき同型である 。 [17] R {\displaystyle R} k {\displaystyle k} Ext R ∗ ( k , k ) {\displaystyle \operatorname {Ext} _{R}^{*}(k,k)} π ∗ ( R ) {\displaystyle \pi ^{*}(R)} k {\displaystyle k} R {\displaystyle R} k {\displaystyle k} π ∗ ( R ) {\displaystyle \pi ^{*}(R)} D ∗ ( k / R , k ) {\displaystyle D^{*}(k/R,k)} π ∗ ( R ) {\displaystyle \pi ^{*}(R)} k {\displaystyle k}
参照
注記 ^ ベア、ラインホルト (1934)。 "Erweiterung von Gruppen und ihren Isomorphismen"。 数学的ツァイシュリフト 。 38 (1): 375–416 。 土井 :10.1007/BF01170643。 Zbl 0009.01101。 ^ アイレンバーグ, サミュエル ; マクレーン, サンダース (1942). 「群の拡大とホモロジー」 Annals of Mathematics . 43 (4): 757– 931. doi :10.2307/1968966. JSTOR 1968966. MR 0007108. ^ カルタン、アンリ;サミュエル・アイレンバーグ (1999) [1956]。 ホモロジー代数 。プリンストン大学出版局。 ISBN 0-691-04991-2 . MR 0575792。 ^ Weibel(1994)、セクション2.4と2.5および定理2.7.6。 ^ Weibel(1994)、第2章および第3章。 ^ Weibeil (1994)、補題 3.3.1。 ^ Weibel(1994)、セクション4.5。 ^ Weibel (1994)、定義 2.1.1。 ^ Weibel (1994)、命題 3.3.4。 ^ Weibel (1994)、命題 3.3.10。 ^ Weibel (1994)、定理 3.4.3。 ^ Weibel(1994)、系3.4.5。 ^ Weibel (1994), Vists 3.4.6. いくつかの軽微な訂正が正誤表に記載されています。 ^ Weibel(1994)、セクション10.4および10.7;Gelfand&Manin(2003)、第3章。 ^ ハーツホーン、ロビン (1977)、 代数幾何学 、 大学院数学テキスト 、第52巻、ニューヨーク:シュプリンガー・フェアラーク、 ISBN 978-0-387-90244-9 、 MR 0463157 、§III.6 ^ ショーディン (1980)、表記 14. ^ アブラモフ (2010)、セクション 10.2。
参考文献