Adjungierte Funktoren

Definition:

Wichtige Eigenschaften:

Beispiele:

Kategorien
Funktoren
Adjunktionsformel
  Linksadjungierter Rechtsadjungierter  
C
unit η : 1 → TS
D
counit ε : ST → 1
S:C → D
T:D → C
D(S(C),D) ≅ C(C,T(D))

Linksadjungierte Funktoren zu Vergiss-Funktoren:
(Notwendig ist: Der Vergiss-Funktor muss mit Produkten vertauschen!)
S (Mengen)
S → |k[S]|
(Einbettung der Erzeugendenmenge)
V (k-Vektorräume)
(k ein Körper)
k[|V|] → V
k[?] : SV
k[S] = ein Vektorraum mit Basis S
(man nennt k[S] den von S frei erzeugten Vektorraum).
|?| : VS
(Vergiss-Funktor)
V(k[S],V) ≅ S(S,|V|)
S (Mengen)
S → |R[S]|
(Einbettung der Erzeugendenmenge)
Mod-R (R-Moduln)
(R ein Ring)
R[|M|] → M
k[?] : SMod-R
R[S] = freier R-Modul mit Basis S
|?| : Mod-R → S
(Vergiss-Funktor)
HomR(R[S],M) ≅
S(S,|M|)
S (Mengen)
S → |F(S)|
(Einbettung der Erzeugendenmenge)
Gr (Gruppen)
F(|G|) → G
(zeigt: G ist Faktorgruppe einer freien Gruppe)
F : SGr
F(S) = die von S frei erzeugte Gruppe
|?| : GrS
(Vergiss-Funktor)
Gr(F(S),G) ≅ S(S,|G|)
Gr (Gruppen)
G → G/G'
(kanon. Projektion)
Ab (abelsche Gruppen)
|A|/0 → A
(Identität)
?/?' : GrAb
Bildung der maximalen abelschen Faktorgruppe.
|?| : AbGr
(Vergiss-Funktor)
Ab(G/G',A) ≅ Gr(G,|A|)
S (Mengen)
S → |d(S)|
(eine Bijektion)
Top (Top. Räume)
d(|X|) → X
(ebenfalls bijektiv)
F : STop
d(S) = (S,P(S))
(S mit der diskreten Topologie)
|?| : TopS
(Vergiss-Funktor)
Top(d(S),X) ≅ S(S,|X|)

Rechtsadjungierte Funktoren zu Vergiss-Funktoren:
(Notwendig ist: Der Vergiss-Funktor muss mit Koprodukten vertauschen!)
Top (Top. Räume)
X → t(|X|)
(Bijektion)
S (Mengen)
|t(S)| → S
(ebenfalls bijektiv)
|?| : TopS
(Vergiss-Funktor)
F : STop
t(S) = (S,{∅,S})
(S mit der trivialen Topologie)
S(|X|,S) ≅ Top(X,t(S))

Tensor - Hom - Beziehungen:
Mod-R (R-Moduln)
(R ein Ring)
Mod-S (S-Moduln)
(S ein Ring)
Gegeben ein R-S-Bimodul RTS
HomS(M⊗T,N) ≅
HomR(M,HomS(T,N))
Mod-R → Mod-S
Tensorieren mit T
HomS(T,-) :
Mod-S → Mod-R
Top
Top
Gegeben ein lokalkompakter Raum L
Top(X×L,Y) ≅
Top(X,C(L,Y))
-×L : TopTop

(Produktbildung mit L)
HomS(T,-) :
C(L,-) : TopTop
C(L,Y) = Top(L,Y) mit der kompakt-offenen Topologie

Andere Beispiele:
Simp
(Simpliziale Mengen)
S → |Sing(S)|
Top (top. Räume)
|Sing(X)| → X
|?| : SimpTop
|S| = geometrische Realisierung von S
Sing : TopSimpl
Sing(X) = der singuläre Simplizialkomplex zu X
Top(|S|,X) ≅
Simp(S,Sing(X))
Ab
(Abelsche Gruppen)
Ab
(Pfeilkategorie)
AbAb
A wird (A→0) zugeordnet.
AbAb
(f:A→B) wird der Kern von f zugeordnet
Ab(A→0,f) ≅
Ab(A,Ker(f))

Freyd'scher Charakterisierungssatz: