호몰로지 대수학에서 삼각 분할 범주(三角分割範疇, 영어: triangulated category)는 유도 범주 및 안정 호모토피 범주와 유사한 성질을 가지는 범주이다. 이 위에 일반적인 코호몰로지 함자의 개념을 정의할 수 있다.
삼각형[편집]
범주 위의 자기 동치 가 주어졌다고 하자. 위의 삼각형(영어: triangle)은 다음과 같은 꼴의 사상들이다.
이를 로 쓰자.
속의 두 삼각형
사이의 동형은 다음 조건을 만족시키는 동형 사상
이다.
삼각 분할 범주[편집]
삼각 분할 범주는 다음과 같은 데이터로 구성된다.
- -풍성한 범주
- 자기 동치
- 삼각형들로 구성된 모임. 이 모임의 원소를 특별 삼각형(영어: distinguished triangle)이라고 한다.
이 데이터는 다음과 같은 공리들을 만족시켜야 한다.
- 는 유한 완비 범주이다. (즉, 가법 범주이다.) 이에 따라 는 영 대상을 갖는다.
- 임의의 대상 에 대하여, 는 특별 삼각형이다.
- 임의의 사상 에 대하여, 와 같은 꼴의 특별 삼각형이 존재한다. 이 경우 를 의 사상뿔(영어: mapping cone)이라고 한다.
- 특별 삼각형과 동형인 삼각형은 특별 삼각형이다.
- 특별 삼각형 이 주어졌을 때, 및 역시 특별 삼각형이다.
- 정팔면체 공리(영어: octahedral axiom)가 성립한다. 이에 따르면, 사상 및 가 주어졌을 때, , , 에 대한 세 개의 삼각뿔 , , 이 주어졌을 때 이들을 짜기워 특별 삼각형 을 만들 수 있다. 즉, 다음과 같은 정팔면체 그림이 존재한다.
위 그림은 정팔면체의 북반구와 남반구를 분리하여 그린 것이다. 여기서
- 는 가환 삼각형을 나타낸다.
- 는 특별 삼각형을 나타낸다.
- , , , 은 (특별 삼각형의 셋째 변이므로) 등급이 1이다. 즉, 사실 와 같은 사상이다.
이 정팔면체 그림은 다음과 같이 나타낼 수도 있다.
여기서 맨 위의 는 이 그림의 둘레를 따르는 삼각형 이 특별 삼각형임을 뜻한다. 이 그림에서 사각형
및
역시 가환 사각형을 이루어야 한다.
또한, 이 정팔각형 그림은 다음과 같이 나타낼 수도 있다.[1]
이 그림에서는 모든 삼각형·사각형이 가환 다각형이다.
삼각 분할 범주에서, 모든 단사 사상은 분할 단사 사상이며 모든 전사 사상은 분할 전사 사상이다.
삼각 분할 범주 위에서 코호몰로지의 개념을 정의할 수 있다.
삼각 분할 범주에서 두 특별 삼각형 및 및 처음 두 꼭짓점들 사이의 사상 , 이 주어졌을 때, 다음 그림을 가환 그림으로 만드는 사상 이 존재한다.
이 성질은 베르디에의 원래 논문[2]에서 삼각 분할 범주의 4개의 공리 가운데 셋째(TR3)로 제시되었으나, 이후 존 피터 메이(영어: Jon Peter May)가 셋째 공리를 다른 공리들로부터 유도할 수 있음을 보였다.[1]:41, Lemma 2.2
벡터 공간[편집]
체 위의 벡터 공간들의 범주 위에 다음과 같이 삼각 분할 범주의 구조를 줄 수 있다.
- 자기 동치는 항등 함자 이다.
- 특별 삼각형은 완전열 이다.
아벨 범주의 유도 범주[편집]
아벨 범주 가 주어졌다고 하자. 그렇다면, 그 위의 호모토피 범주 (즉, 대상은 사슬 복합체, 사상은 사슬 사상의 호모토피류)는 삼각 분할 범주를 이룬다. 이 경우 특별 삼각형은 호몰로지 대수학에서의 사상뿔과 동형인 삼각형이다.
아벨 범주 의 호모토피 범주 의 약한 동치를 국소화하면 유도 범주 를 얻는다. 이 역시 삼각 분할 범주를 이룬다. 이는 약한 동치의 국소화가 삼각 분할 구조와 호환되기 때문이다.
안정 호모토피 범주[편집]
스펙트럼들로 구성된 안정 호모토피 범주 역시 삼각 분할 범주를 이룬다. 자기 동치 는 스펙트럼의 현수이다.
장루이 베르디에가 1963년 박사 학위 논문에서 유도 범주와 함께 정의하였다.[2] 베르디에는 유도 범주에서 등장하는 특별 삼각형들의 성질들을 공리화하여 삼각 분할 범주의 개념을 추출하였다.
참고 문헌[편집]
외부 링크[편집]