전사 사상: 두 판 사이의 차이

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[[범주 (수학)|범주]] <math>\mathcal C</math>의 사상 <math>f\colon X\to Y</math>가 다음 조건을 만족시키면, '''전사 사상'''이라고 한다.
* 임의의 대상 <math>Z</math> 및 사상 <math>g_1,g_2\colon Y\to Z</math>에 대하여, 만약 <math>g_1\circ f=g_2\circ f</math>라면 <math>g_1=g_2</math>이다.
 
[[범주 (수학)|범주]] <math>\mathcal C</math>의 전사 사상 <math>f\colon X\to Y</math>에 대하여, 만약 <math>f\circ s=\operatorname{id}_Y</math>인 사상 <math>s\colon Y\to X</math>가 존재한다면, <math>f</math>를 '''분할 전사 사상'''(分割全射寫像, {{llang|en|split epimorphism}})이라고 하고, <math>s</math>를 <math>f</math>의 '''단면'''(斷面, {{llang|en|section}}) 또는 우역원(右逆元, {{llang|en|right inverse}})이라고 한다. 여기서 "단면"이라는 이름은 [[위상 공간 (수학)|위상 공간]]의 범주에서 [[올다발]]의 [[단면 (올다발)|단면]]을 일반화한 것이다.
:<math>\begin{matrix}
X\quad\xrightarrow f&Y\\
{\scriptstyle\exists s}\nwarrow&\|\\
&Y
\end{matrix}</math>
어떤 범주에서 모든 단사 사상이 분할 단사 사상이라면, 이 범주에서 '''[[선택 공리]]'''가 성립한다고 한다.
 
=== 정규 전사 사상 ===
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다음과 같은 포함 관계가 성립한다.
:[[동형 사상]] ⊆ 유효 전사 사상 ⊆ 정칙 전사 사상 ⊆ 강한 전사 사상 ⊆ 전사 사상
:[[동형 사상]] ⊆ [[분할 전사 사상]] ⊆ 정칙 전사 사상 ⊆ 강한 전사 사상 ⊆ 전사 사상
[[분할 전사 사상이사상]]이 정칙 전사 사상인 이유는 [[분할 전사 사상]] <math>f\colon X\to Y</math> 및 그 단면[[오른쪽 역사상]] <math>s\colon Y\to X</math>이 주어졌을 때 <math>f=\operatorname{eq}\{s\circ f,\operatorname{id}_X\}</math>이기 때문이다.
 
어떤 범주에서 모든 사상 <math>f\colon X\to Y</math>의 스스로와의 [[당김 (범주론)|당김]] <math>X\times_YX</math>이 존재한다면, 이 범주에서 정칙 전사 사상의 개념과 유효 전사 사상의 개념이 일치한다. [[토포스]](또는 더 일반적으로 [[준토포스]])에서는 전사 사상 · 정칙 전사 사상 · 유효 전사 사상의 개념이 일치한다.
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=== 반대 범주 ===
범주 <math>\mathcal C</math>의 전사 사상은 그 반대 범주 <math>\mathcal C^{\operatorname{op}}</math>의 [[단사 사상]]이다. 마찬가지로, 분할 전사 사상은 반대 범주에서의 [[분할 단사 사상]]이다.
 
== 예 ==
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[[집합]]과 [[함수]]의 [[토포스]] <math>\operatorname{Set}</math>에서는 다음이 성립한다.
* 전사 사상은 [[전사 함수]]이다.
* 전사 사상과 분할 전사 사상의 개념이 일치한다. (이는 [[체르멜로-프렝켈 집합론]]에서 [[선택 공리]]와 [[동치]]이다.)
* 전사 사상 · 정칙 전사 사상 · 유효 전사 사상의 개념이 일치한다.
(이 범주에서는 영 사상이 존재하지 않아, 정규 단사 사상을 정의할 수 없다.)
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[[군 (수학)|군]]과 [[군 준동형]]의 범주 <math>\operatorname{Grp}</math>에서는 다음이 성립한다.
* 전사 사상은 [[전사 함수]]인 [[군 준동형]]이다.
* 전사 군 준동형 <math>q\colon G\twoheadrightarrow Q</math>가 분할 전사 사상이 될 필요충분조건은 <math>G\cong\ker q\rtimes Q</math>가 되는 것이다. 즉, [[짧은 완전열]] <math>1\to\ker q\to G\to Q\to1</math>이 [[분할 완전열]]이 되어야 한다.
* 모든 전사 사상은 정규 전사 사상이다.
 
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* {{eom|title=Epimorphism}}
* {{nlab|id=epimorphism|title=Epimorphism}}
* {{nlab|id=split epimorphism|title=Split epimorphism}}
* {{nlab|id=regular epimorphism|title=Regular epimorphism}}
* {{nlab|id=effective epimorphism|title=Effective epimorphism}}