Еще о категорной последовательности Бокштейна - 4 Теперь, научившись (до какой-то степени) проверять, что условия первого постинга
http://posic.livejournal.com/996551.html этой серии выполнены в интересующей нас ситуации, опишем в первом приближении прямую конструкцию искомой "конечно-конечно-конечной" категорной последовательности Бокштейна.
Вторая стрелка индуцирована точным функтором h
σ: F
στ → F
σ. Конструкции первой и третьей стрелок основаны на все той же лемме 4.5 (условия которой выполнены для функторов h
τ и h
σ согласно предположениям из постинга по ссылке).
Пусть имеется морфизм h
τ(X) → h
τ(Y) в категории F
τ. Тогда можно подобрать допустимый эпиморфизм X' → X, допустимый мономорфизм Y → Y' и морфизмы X' → Y и X → Y' в категории F
στ, образы которых при функторе h
τ вместе с исходным морфизмом образуют два коммутативных треугольника с общим ребром в точной категории F
τ. Квадрат из морфизмов в категории F
στ становится коммутативным после применения функтора h
τ, откуда, по нашим предположениям, следует, что он коммутативен по модулю идеала морфизмов в F
στ, аннулируемых умножением на естественное преобразование σ. Умножая обе стрелки X' → Y и X → Y' на σ, получаем коммутативный квадрат с теми же вершинами в категории F
στ.
Пусть K → X' -- ядро допустимого эпиморфизма X' → X и Y' → C -- коядро допустимого мономорфизма Y → Y'. Тогда композиции K → X' → Y и X → Y' → C аннулируются функтором h
τ (здесь подразумеваются исходные морфизмы X' → Y и X → Y'), и следовательно, по предположению, умножением на σ. Поэтому наш новый квадрат (коммутативный после умножения двух ребер на σ) можно единственным образом дополнить стрелкой X → Y в категории F
στ так, чтобы коммутативность сохранилась. Первая стрелка на классах Ext степени 0 построена.
Отметим, что построенное отображение Hom
Fτ(h
τ(X),h
τ(Y)) → Hom
Fστ(X,Y) инъективно, поскольку всякий морфизм в категории F
στ, аннулируемый умножением на σ, аннулируется также функтором h
τ. Далее, морфизм X → Y в категории F
στ лежит в образе отображения Hom
Fτ(h
τ(X),h
τ(Y)) → Hom
Fστ(X,Y) тогда и только тогда, когда к нему можно прикомпоновать допустимый эпиморфизм X' → X в категории F
στ так, чтобы композиция делилась на σ, и тогда и только тогда, когда к нему можно прикомпоновать допустимый мономорфизм Y → Y'' так, чтобы композиция делилась на σ. (Здесь снова нужно использовать предположение, что всякий морфизм в F
στ, аннулируемый умножением на σ, аннулируется функтором h
τ.)
Отсюда следует эквивалентность двух формулировок последнего условия в постинге по ссылке (использовавшаяся уже нами в предыдущем постинге). Используя теперь само это условие, можно заключить, что морфизм X → Y в категории F
στ лежит в образе отображения Hom
Fτ(h
τ(X),h
τ(Y)) → Hom
Fστ(X,Y) тогда и только тогда, когда он аннулируется функтором h
σ, т.е., построенный фрагмент длинной последовательности точен в члене Hom
Fστ(X,Y).
Пусть имеется морфизм h
σ(X) → h
σ(Y) в категории F
σ. Снова можно подобрать допустимый эпиморфизм X' → X, допустимый мономорфизм Y → Y' и морфизмы X' → Y и X → Y' в категории F
στ, образы которых при функторе h
σ вместе с исходным морфизмом образуют два коммутативных треугольника с общим ребром в точной категории F
σ. Квадрат из морфизмов в категории F
στ становится коммутативным после применения функтора h
σ, и следовательно, согласно обсужденному выше предположению, коммутативен в категории F
στ по модулю идеала морфизмов, приходящих из F
τ.
Пусть K → X' -- ядро допустимого эпиморфизма X' → X и Y' → C -- коядро допустимого мономорфизма Y → Y'. Тогда композиции K → X' → Y и X → Y' → C аннулируются функтором h
σ, и следовательно, приходят из морфизмов h
τ(K) → h
τ(Y) и h
τ(X) → h
τ(C) в категории F
τ. Разность двух композиций в квадрате морфизмов в категории F
στ тоже приходит из некоторого морфизма h
τ(X') → h
τ(Y') в категории F
στ. Вместе с образами точных троек K → X' → X и Y → Y' → C при функторе h
τ, построенные три морфизма в категории F
τ образуют диаграмму из двух квадратов, один из которых коммутативен, а другой антикоммутативен. Такая диаграмма задает класс Ext
Fτ1(h
τ(X),h
τ(Y)) двумя двойственными способами, отличающимися знаком "минус". Третья стрелка на классах Ext степени 0 построена.