余积是范畴论中的一个概念。
定义
余积图表的对象为C中对象a⨆b(或a+b),称为余积对象,态射为C×C中态射,i与j称为余积a⨆b的单射。
故余积图表可表示为。
相关概念
无穷余积为将余积定义中的C2=C×C改为CX,其中X为集合,可以视为
离散范畴。对象形如⨆xax,态射为ix:ax→⨆xax。
推广
当J为
离散范畴{1,2}时,对应的
归纳极限为余积图表。即余积可以视为一种特殊的归纳极限。
例子
交换环k上
交换代数范畴的余积为k上交换代数的
张量积。
集范畴中的余积
公式描述
假设有i个集合,余积的数学表达如下:
其中元素x与集合序号i一起组成tuple对(可类比python中的tuple概念),这样即使是同样的x,因为i的不同,可以区分开来,因此就把交集中的元素变成了不相交的部分——“不相交”,然后再并集,所谓“可区分的并”。
文字描述
在集范畴Set中,余积可以简单地理解为集合的可区分的并。
1、当A与B不相交的时候,它们的并显然也就是它们的余积 。
2、当A与B相交的时候,它们的余积是这么定义的:把相交的部分通过人为引入不同的标记而视为两个不同的部分,然后再与原本就不相交部分的A和B进行并集运算。
简单例子
(1)集合甲={a,b}与集合乙{b,c}的并是{a,b,c},其余积则是{a,b甲,b乙,c}。即一般的并是将两个集合的元素全部放在一起,再在重复元素中只保留一个而将其他都剔除,而余积则是认为这些重复元素实际上是不同元素,并通过人为引入其他符号(如进行余积前各自所在的集合)而区分开来。
(2)
实数集与另一个实数集的并依然为,而与的余积为,即
实轴与实轴的余积为实平面。这也很容易理解,因为两个相同的集合的并必然还是其本身。而余积则相当于将两个中的元素x人为引入下标而分别记为x1与x2,不妨写成我们更熟悉的
有序对(x,y)的形式,因此实际上等同实平面。显然,这就相当于两个集合的笛卡儿积(
直积),这也是余积的乘积性质的一种体现。
合理性
从上面的例子(2)中可以看出余积构造的合理性,也就是余积定义中将两个不同集合中的“相同”元素通过人为引入标记而视为不同元素的操作是可行的。从余积的结果来看中的直线x=0与y=0虽然都以实数集中的0表示,但其代表的数学含义是截然不同的。也就是应该说余积中的“相同元素”本质就是不同的,只是我们分别只在横轴与纵轴看时,没有必要引入不同的下标写成(x,0)或(0,y)的样子,而只是笼统地用表示。因此进行余积的前提就是默认两个集合本来就没有共同元素,只是记号问题所以看上去好像是有元素重复。因此自然可以简单地取并,而无需剔除所谓的“重复”元素。
抽象代数中的余积
无穷乘积是把
无穷序列的各项用乘号连结得到的表达式。
设{un}为一序列,u1u2...un…或记为称为无穷乘积。
余积是无穷乘积的一部分,指
无穷乘积去掉前有限个因子的结果。
对无穷乘积,则称为它的余积。若所有un≠0,则收敛,当且仅当它的余积收敛。若收敛,则。