Dãy khớp dài trong đồng điều
Phát biểu
Cho một dãy khớp ngắn các phức hợp dây chuyền (nghĩa là khớp với mọi , tương thích với các vi phân), tồn tại một dãy khớp dài các mô-đun đồng điều , trong đó đồng cấu nối là một ánh xạ được định nghĩa một cách chính tắc.
Vì sao đúng?
Đây là công cụ tính toán hữu ích nhất trong đại số đồng điều: nó cho phép tính đồng điều của một đối tượng phức tạp từ đồng điều của hai mảnh đơn giản hơn và , với cái giá là phải hiểu một ánh xạ nối. Mọi dãy khớp dài dùng trong thực tế (Mayer–Vietoris, định lý hệ số phổ dụng, các ứng dụng của bổ đề năm) đều là một trường hợp của định lý này.
Phác thảo chứng minh
Bước 1 (dựng ). Cho với đại diện chu trình , . Vì toàn ánh, nâng lên thành một nào đó. Khi đó ánh xạ tới trong , nên theo tính khớp với một duy nhất (dùng tính đơn ánh của ). Đặt .
Bước 2 ( là chu trình, và được định nghĩa tốt). Vì đơn ánh và các ánh xạ dây chuyền giao hoán với , , nên và thực sự là một lớp đồng điều. Nếu chọn nâng khác của , thì ánh xạ tới trong , nên với nào đó; khi đó hai lớp thu được trong chênh nhau . Kiểm tra tương tự cho thấy không phụ thuộc đại diện chu trình của (thay bằng làm thay đổi bởi một biên, do đó cũng thay đổi bởi một biên).
Bước 3 (khớp tại và ). Tính khớp tại (ảnh của bằng nhân của ) và tại (ảnh của bằng nhân của ) đều suy ra từ việc truy vết sơ đồ trực tiếp trên các đại diện, chỉ dùng đơn ánh, ánh xạ thương toàn ánh, và ở mức dây chuyền — cùng kiểu lập luận như Bước 1–2, áp dụng từng bậc một.
Bước 4 (khớp tại ). Cuối cùng kiểm tra : nếu thì là một biên trong , nên ánh xạ tới trong , cho ; ngược lại nếu với nào đó, chạy ngược Bước 1 cho thấy ảnh của thỏa , cho chiều bao hàm ngược lại. Điều này hoàn tất tính khớp tại mọi vị trí, và toàn bộ cách dựng chính là bổ đề con rắn cổ điển.
Chủ đề chứa định lý này
Chứng minh từng bước
Chưa có chứng minh từng bước cho định lý này.
Tài liệu tham khảo
- Charles A. Weibel (1994). An Introduction to Homological Algebra
- Henri Cartan, Samuel Eilenberg (1956). Homological Algebra
- Alexander Grothendieck (1957). Sur quelques points d'algèbre homologique (the Tôhoku paper) · DOI:10.2748/tmj/1178244839
- Bhargav Bhatt, Akhil Mathew, Thomas Nikolaus (2019). Topological Cyclic Homology · arXiv:1802.03261