MathLabs
Định lýĐã chứng minh

Đối tượng cuối là duy nhất sai khác một đẳng cấu duy nhất

Phát biểu

Nếu T1T_1 và T2T_2 đều là đối tượng cuối của C\mathcal{C} (có đúng một cấu xạ từ mọi đối tượng vào mỗi đối tượng đó), thì T1≅T2T_1 \cong T_2: có một đẳng cấu giữa chúng, và đó là cấu xạ duy nhất T1→T2T_1 \to T_2. Phát biểu đối ngẫu đúng cho đối tượng đầu, và do đó cho tích, bằng cùng lập luận áp lên phạm trù các nón ứng viên.

Vì sao đúng?

Không có sự kiện này, "đối tượng cuối" hay "tích" sẽ không được xác định rõ — các cách xây tích khác nhau (chẳng hạn cặp có thứ tự so với mã hoá khác) cần thay thế được cho nhau, và tính duy nhất sai khác một đẳng cấu duy nhất chính là nghĩa chính xác để nói chúng "giống nhau".

Phác thảo chứng minh

Vì T2T_2 là đối tượng cuối, mọi đối tượng — riêng T1T_1 — có đúng một cấu xạ vào nó; gọi là u:T1→T2u : T_1 \to T_2. Vì T1T_1 là đối tượng cuối, đối xứng, có đúng một v:T2→T1v : T_2 \to T_1.

Xét hợp v∘u:T1→T1v \circ u : T_1 \to T_1. Vì T1T_1 là đối tượng cuối, có đúng một cấu xạ T1→T1T_1 \to T_1, và 1T11_{T_1} là một cấu xạ như vậy; vì v∘uv \circ u cũng là một cấu xạ T1→T1T_1 \to T_1, tính duy nhất buộc v∘u=1T1v \circ u = 1_{T_1}.

Bằng lập luận đối xứng dùng tính đối tượng cuối của T2T_2, hợp u∘v:T2→T2u \circ v : T_2 \to T_2 phải bằng 1T21_{T_2}: u∘v=1T2u \circ v = 1_{T_2}.

Một cấu xạ có nghịch đảo hai phía theo định nghĩa là một đẳng cấu, nên uu là một đẳng cấu T1≅T2T_1 \cong T_2 với nghịch đảo vv. Nó là cấu xạ duy nhất T1→T2T_1 \to T_2 vì tính đối tượng cuối của T2T_2 đã nói chỉ có đúng một cấu xạ như vậy — uu bị buộc phải như thế từ đầu, và nó chỉ đơn giản là hoá ra khả nghịch.

Chủ đề chứa định lý này

Chứng minh từng bước

Chưa có chứng minh từng bước cho định lý này.

Tài liệu tham khảo

  1. Saunders Mac Lane (1998). Categories for the Working Mathematician
  2. Emily Riehl (2016). Category Theory in Context
  3. David I. Spivak (2012). Functorial Data Migration · arXiv:1009.1166