厚い部分圏(thick subcategory)とは、アーベル圏 $\mathcal A$ の充満部分圏で、その対象の間の射の核・余核と、その対象どうしの拡大で閉じたものである。三角圏では、移動・完全三角形・直和因子で閉じた充満部分圏を厚い三角部分圏という。$\mathcal A'$ が厚ければ、コホモロジーがすべて $\mathcal A'$ に入る複体は導来圏の厚い三角部分圏をなし、$\mathcal A'$ が $\mathcal A$ の入射対象を十分にもてば $D^+(\mathcal A')$ はそのような下に有界な複体の圏と同値になる。way-out 補題により、三角関手の射は $\mathcal A'$ の対象で同型ならコホモロジーが $\mathcal A'$ に入る有界な複体でも同型であり、関手が右に way-out ならコホモロジーが下に有界な場合も同型である。
前提知識: アーベル圏, 導来圏, 三角圏, 圏の局所化, Verdier局所化
アーベル圏 $\mathcal A$ の中で「核・余核・拡大をとっても外に出ない」充満部分圏 $\mathcal A'$ を厚い部分圏という。Noether 環上の有限生成加群、捩れ加群、準連接層、$\mathbb Q$ 上のベクトル空間など、ホモロジー代数でよく使う「よい対象」のクラスの多くがこの形をしている。厚い部分圏 $\mathcal A'$ をとると、コホモロジーがすべて $\mathcal A'$ に入る複体は導来圏の中で錐と直和因子で閉じたクラスになり、三角圏の意味でも厚い部分圏になる。
この記事では、アーベル圏の厚い部分圏と三角圏の厚い部分圏の 2 つの意味を定義し、前者から後者が得られることを示す。次に、$\mathcal A'$ が $\mathcal A$ の入射対象を十分にもつとき $D^+(\mathcal A')$ が「コホモロジーが $\mathcal A'$ に入る複体」の導来圏と同値になることを証明する。最後に、三角関手の間の自然変換が $\mathcal A'$ の対象で同型ならコホモロジーが有界な複体でも(関手が way-out なら有界でない複体でも)同型になることを保証する way-out 補題を証明し、仮定を外すと結論が崩れる例を挙げる。
以下、複体は上付き添字 $X=(X^n,d^n\colon X^n\to X^{n+1})$ で書き(三角関手と導来関手の再定式化と同じ規約。導来圏の記事のホモロジー的添字とは $X_n=X^{-n}$ で移り合う)、移動を $(X[1])^n=X^{n+1}$ と書く。$X[1]$ は導来圏の記事の $\Sigma X$ にあたる。
アーベル圏 $\mathcal A$ の充満部分圏 $\mathcal A'$ が厚い(thick)であるとは、$\mathcal A'$ が零対象を含み、同型で閉じ、次の 2 つをみたすことをいう。
(1) $\mathcal A'$ の対象の間の射 $f$ について、$\mathcal A$ で計算した $\ker f$ と $\operatorname{coker}f$ は $\mathcal A'$ に属する。
(2) $\mathcal A$ の短完全列 $0\to X\to Y\to Z\to0$ で $X,Z\in\mathcal A'$ ならば $Y\in\mathcal A'$ である。
このとき $\mathcal A'$ はアーベル圏であり、包含関手は完全である。弱 Serre 部分圏(weak Serre subcategory)ともいう。
Har66 第 I 章 §4(p. 38)はこれを thick abelian subcategory とよび、$D_{\mathcal A'}(\mathcal A)$ を導入している。部分対象と商対象でも閉じるものを Serre 部分圏という(Wei94 Exercise 10.3.2)。Serre 部分圏は厚いが、逆は成り立たない(ex-thick-rational)。(2) から $\mathcal A'$ は有限直和で閉じ(分裂する短完全列 $0\to X\to X\oplus Y\to Y\to0$ による)、(1) から直和因子で閉じる($X\oplus Y\in\mathcal A'$ なら、$X$ は $X\oplus Y$ の自己射 $0\oplus\mathrm{id}_Y$ の核である)。
三角圏 $\mathcal T$ の充満部分圏 $\mathcal N$ が厚い三角部分圏(thick triangulated subcategory)であるとは、$\mathcal N$ が同型と移動 $X\mapsto X[\pm1]$ で閉じ、完全三角形の 3 頂点のうち 2 つが $\mathcal N$ に属せば残りも属し、さらに直和因子で閉じることをいう。
これはVerdier局所化の記事の定義「三角部分圏と Verdier 商」の「厚い」と同じものである。同記事の注意にあるとおり、厚い三角部分圏 $\mathcal N$ による Verdier 商 $\mathcal T/\mathcal N$ の局所化関手の核はちょうど $\mathcal N$ になる。
$\mathcal A'$ を $\mathcal A$ の厚い部分圏とする。$D(\mathcal A)$ の対象 $X$ で、すべての $i$ について $H^i(X)\in\mathcal A'$ となるもののなす充満部分圏を $D_{\mathcal A'}(\mathcal A)$ と書く。さらに $i\ll0$ で $H^i(X)=0$ となるものを $D^+_{\mathcal A'}(\mathcal A)$、$|i|\gg0$ で $H^i(X)=0$ となるものを $D^b_{\mathcal A'}(\mathcal A)$ と書く。
圏の局所化の記事の例「導来圏での射の計算」により $D^+(\mathcal A)$ は $D(\mathcal A)$ の充満部分圏とみなせ、コホモロジーが下に有界な複体は切り詰めにより下に有界な複体と同型になるので、$D^+_{\mathcal A'}(\mathcal A)$ は $D^+(\mathcal A)$ の充満部分圏でもある。
$\mathcal A'$ が $\mathcal A$ の厚い部分圏ならば、$D_{\mathcal A'}(\mathcal A)$、$D^+_{\mathcal A'}(\mathcal A)$、$D^b_{\mathcal A'}(\mathcal A)$ は $D(\mathcal A)$ の厚い三角部分圏である。
同型な複体はコホモロジーが同型なので、同型で閉じる。$H^i(X[1])=H^{i+1}(X)$ なので移動で閉じる。完全三角形 $X\xrightarrow{u}Y\xrightarrow{v}Z\to X[1]$ のコホモロジーの長完全列(完全三角形は写像錐の三角形と同型であり、写像錐の短完全列のコホモロジー長完全列から得られる)
$$
H^i(X)\xrightarrow{H^i(u)}H^i(Y)\to H^i(Z)\to H^{i+1}(X)\xrightarrow{H^{i+1}(u)}H^{i+1}(Y)
$$
から短完全列
$$
0\to\operatorname{coker}H^i(u)\to H^i(Z)\to\ker H^{i+1}(u)\to0
$$
を得る。$X,Y$ が $D_{\mathcal A'}(\mathcal A)$ に属せば、両端は $\mathcal A'$ の射の余核・核なので (1) で $\mathcal A'$ に属し、(2) で $H^i(Z)\in\mathcal A'$ となる。他の 2 頂点の場合は三角形を回転して同じ議論をする。直和因子については $H^i(X\oplus Y)=H^i(X)\oplus H^i(Y)$ と、$\mathcal A'$ が直和因子で閉じることによる。有界性の条件は長完全列から明らかに保たれる。$\blacksquare$
$\mathcal A'$ を $\mathcal A$ の厚い部分圏とし、$\mathcal A'$ の各対象が、$\mathcal A$ の入射対象であるような $\mathcal A'$ の対象へのモノ射をもつとする($\mathcal A'$ は $\mathcal A$ 入射対象を十分にもつという)。このとき、下に有界な複体 $X$ ですべての $H^i(X)$ が $\mathcal A'$ に属するものには、下に有界な複体 $I$ への擬同型 $X\to I$ で、各 $I^n$ が $\mathcal A$ の入射対象かつ $\mathcal A'$ の対象であるものがある。
移動して $n<0$ で $X^n=0$ とする。$Z^n:=\ker d_X^n$ と書く。$I^n$ と鎖写像の成分 $f^n\colon X^n\to I^n$ を、次の条件をみたすように帰納的に作る:$i< n$ で $H^i(f)$ は同型であり、$C_n:=I^n/\operatorname{im}d_I^{n-1}$ とおくと、$f^n$ が誘導する $H^n(X)\to C_n$ はモノ射である。$C_n$ は $\mathcal A'$ の射の余核なので $\mathcal A'$ に属する。
$n=0$ では $H^0(X)=Z^0$ を $\mathcal A$ 入射的な $I^0\in\mathcal A'$ に埋め込み、$I^0$ の入射性で $X^0$ に延ばす。$n$ から $n+1$ へは、$X^n\to C_n$ と $d^n\colon X^n\to Z^{n+1}$ の押し出し $P$ をとる。押し出しの完全列から
$$
0\to C_n/H^n(X)\to P\to H^{n+1}(X)\to0
$$
が完全であり、両端は $\mathcal A'$ に属するので $P\in\mathcal A'$ となる。$P$ を $\mathcal A$ 入射的な $I^{n+1}\in\mathcal A'$ に埋め込み、$d_I^n$ を $I^n\to C_n\to P\to I^{n+1}$、$f^{n+1}$ を $Z^{n+1}\to P\to I^{n+1}$ の $X^{n+1}$ への延長とする。
押し出しの完全列:$C_n\to P$ の核は、$(c,0)$ が $X^n$ の像に入る $c$、すなわち $d^nx=0$ となる $x$ の像であり、$Z^n$ の像 $=H^n(X)$ の像である。余核は $Z^{n+1}/d^n(X^n)=H^{n+1}(X)$ である。
$d_I^nd_I^{n-1}=0$ は $C_n$ を経由することから、$f^{n+1}d_X^n=d_I^nf^n$ は押し出しの四角形の可換性から従う。次数 $n$ のコホモロジー:$\ker d_I^n/\operatorname{im}d_I^{n-1}=\ker(C_n\to I^{n+1})=\ker(C_n\to P)$($P\to I^{n+1}$ はモノ射)$=H^n(X)$ の像であり、$H^n(X)\to C_n$ はモノ射なので $H^n(f)$ は同型である。次の段の条件:$\operatorname{im}d_I^n$ は $C_n$ の $P$ での像なので、$z\in Z^{n+1}$ が $C_{n+1}=I^{n+1}/\operatorname{im}d_I^n$ で零になるのは、$P$ での像が $C_n$ の像に入るとき、すなわち $P/C_n=H^{n+1}(X)$ で零のときである。よって $H^{n+1}(X)\to C_{n+1}$ はモノ射である。
この補題と次の定理は Har66 第 I 章 Lemma 4.6 の 3)(p. 42)と Proposition 4.8(p. 47)にある。$\mathcal A'=\mathcal A$ とすると、十分な入射対象をもつアーベル圏では下に有界な複体が下に有界な入射対象の複体へ擬同型をもつ、というよく使う事実が得られる。
$\mathcal A'$ を $\mathcal A$ の厚い部分圏とし、$\mathcal A'$ は $\mathcal A$ 入射対象を十分にもつとする。このとき、包含から得られる関手
$$
D^+(\mathcal A')\longrightarrow D^+_{\mathcal A'}(\mathcal A)
$$
は圏同値である。
包含 $\mathcal A'\to\mathcal A$ は完全なので、$\mathcal A'$ の複体の擬同型は $\mathcal A$ でも擬同型であり、関手 $K^+(\mathcal A')\to K^+(\mathcal A)\to D^+(\mathcal A)$ は擬同型を同型に送る。局所化の普遍性で $D^+(\mathcal A')\to D^+(\mathcal A)$ が得られ、像はコホモロジーが $\mathcal A'$ に入る複体である。
充満忠実性:$\mathcal A'$ は充満なので $K^+(\mathcal A')$ は $K^+(\mathcal A)$ の充満部分圏であり、$K^+(\mathcal A)$ の擬同型のうち $K^+(\mathcal A')$ の射であるものは $\mathcal A'$ の擬同型、すなわち $K^+(\mathcal A')$ の乗法系である。擬同型 $s\colon X\to X'$ で $X\in K^+(\mathcal A')$ のものをとると、$H^i(X')\cong H^i(X)\in\mathcal A'$ なので、lem-thick-injective-resolution により擬同型 $g\colon X'\to I$ で $I\in K^+(\mathcal A')$ のものがある。$g\circ s$ は擬同型なので、圏の局所化の記事の命題「充満部分圏の局所化」の条件 (ii) が成り立ち、$D^+(\mathcal A')\to D^+(\mathcal A)$ は充満忠実である。
本質的全射性:$X\in D^+_{\mathcal A'}(\mathcal A)$ は下に有界な複体と同型なので、lem-thick-injective-resolution で $X\cong I$、$I\in K^+(\mathcal A')$ となる。$\blacksquare$
以下 $\mathcal A,\mathcal B$ はアーベル圏、$\mathcal A'$ は $\mathcal A$ の厚い部分圏である。関手 $F$ は $D^+_{\mathcal A'}(\mathcal A)$ または $D_{\mathcal A'}(\mathcal A)$ から $D(\mathcal B)$ への三角関手(三角関手と導来関手の再定式化の定義「三角関手」)とし、三角関手の間の自然変換 $\eta\colon F\to G$ は移動との同型と両立するもの(三角関手の射)とする。
$F$ が 右に way-out(way-out right)であるとは、任意の $n_1$ に対しある $n_2$ があって、$i< n_2$ で $H^i(X)=0$ となる $X$ について $i< n_1$ で $H^i(F(X))=0$ となることをいう。$i>n_2$ で $H^i(X)=0$ なら $i>n_1$ で $H^i(F(X))=0$ となるとき 左に way-out といい、両方をみたすとき両方向に way-out という。
$\mathcal A$ が十分な入射対象をもつとき、加法関手の右導来関手 $RF\colon D^+(\mathcal A)\to D(\mathcal B)$ は右に way-out である。
$i< n$ で $H^i(X)=0$ なら、$X$ を切り詰め $\tau^{\ge n}X$ に取り替えてからlem-thick-injective-resolution($\mathcal A'=\mathcal A$)を当てると、次数 $n$ 未満が $0$ の入射対象の複体 $I$ で $RF(X)\cong F(I)$ となるからである。
$\eta\colon F\to G$ を三角関手の射とする。
(i) すべての $X\in\mathcal A'$ で $\eta_X$ が同型なら、すべての $X\in D^b_{\mathcal A'}(\mathcal A)$ で $\eta_X$ は同型である。
(ii) さらに $F,G$ が右に way-out なら、すべての $X\in D^+_{\mathcal A'}(\mathcal A)$ で同型である。
(iii) すべての $X\in\mathcal A'$ で $\eta_X$ が同型であり、さらに $F,G$ が $D_{\mathcal A'}(\mathcal A)$ 上で定義され両方向に way-out なら、すべての $X\in D_{\mathcal A'}(\mathcal A)$ で同型である。
(iv) $\mathcal P$ を $\mathcal A'$ の対象のクラスで、$\mathcal A'$ の各対象が $\mathcal P$ の対象へのモノ射をもつものとする。$F,G$ が右に way-out で、すべての $X\in\mathcal P$ で $\eta_X$ が同型なら、すべての $X\in\mathcal A'$ で $\eta_X$ は同型である。
$D(\mathcal B)$ の射 $\varphi$ がすべての $H^j(\varphi)$ を同型にするなら、$\varphi=Q(f)Q(s)^{-1}$ と書けば $f$ が擬同型なので $\varphi$ は同型である。また、完全三角形の射の 2 成分が同型なら残りも同型である(三角圏の記事の命題「三角形の射についての五項補題」)。$\eta$ は三角関手の射なので、完全三角形を $F$ と $G$ で移した 2 つの三角形の間の射を与える。
(i) $X$ のコホモロジーが $[a,b]$ にあるとし、$b-a$ についての帰納法で示す。短完全列 $0\to\tau^{\le a}X\to X\to X''\to0$ で、$X''$ のコホモロジーは $[a+1,b]$ にあり、$\tau^{\le a}X\to H^a(X)[-a]$(次数 $a$ で $Z^a\to H^a$)は擬同型である。$\eta_{H^a(X)[-a]}$ は $\eta_{H^a(X)}$ の移動なので同型であり、帰納法の仮定と五項補題で $\eta_X$ も同型になる。
(ii) $X\in D^+_{\mathcal A'}(\mathcal A)$ と $j$ を固定する。右に way-out の定義を $n_1=j+1$ で $F,G$ に当て、共通の $n_2$ をとり、$m\ge n_2-1$ とする。短完全列 $0\to\tau^{\le m}X\to X\to X''\to0$ で $i\le m$ のとき $H^i(X'')=0$ なので、$i\le j$ で $H^i(F(X''))=H^i(G(X''))=0$ である。長完全列
$$
H^{j-1}(F(X''))\to H^j(F(\tau^{\le m}X))\to H^j(F(X))\to H^j(F(X''))
$$
の両端は $0$ なので中央の射は同型であり、$G$ でも同じである。$\tau^{\le m}X\in D^b_{\mathcal A'}(\mathcal A)$ なので (i) により $\eta_{\tau^{\le m}X}$ は同型であり、$\eta$ の自然性から $H^j(\eta_X)$ も同型になる。$j$ は任意なので $\eta_X$ は同型である。
(iii) $0\to\tau^{\le0}X\to X\to X''\to0$ で $X''\in D^+_{\mathcal A'}(\mathcal A)$ には (ii) を当てる。コホモロジーが上に有界な $\tau^{\le0}X$ には、(ii) の議論を左に way-out の条件で行う。$Y:=\tau^{\le0}X$ と $j$ を固定し、左に way-out の定義を $n_1=j-1$ で $F,G$ に当てて共通の $n_2$ をとり、$m\le\min\{n_2,0\}$ とする。短完全列 $0\to\tau^{\le m}Y\to Y\to Y/\tau^{\le m}Y\to0$ で、$\tau^{\le m}Y$ のコホモロジーは次数 $m$ より上で消えるので、$i\ge j$ で $H^i(F(\tau^{\le m}Y))=H^i(G(\tau^{\le m}Y))=0$ である。長完全列
$$
H^j(F(\tau^{\le m}Y))\to H^j(F(Y))\to H^j(F(Y/\tau^{\le m}Y))\to H^{j+1}(F(\tau^{\le m}Y))
$$
の両端は $0$ なので $H^j(F(Y))\cong H^j(F(Y/\tau^{\le m}Y))$ であり、$G$ でも同じである。$Y/\tau^{\le m}Y$ のコホモロジーは $[m+1,0]$ にあり $D^b_{\mathcal A'}(\mathcal A)$ に属するので、(i) と $\eta$ の自然性から $H^j(\eta_Y)$ は同型である。$j$ は任意なので $\eta_Y$ は同型であり、五項補題で $\eta_X$ は同型である。
(iv) $X\in\mathcal A'$ をとる。$X\to I^0\in\mathcal P$ をモノ射とし、余核($\mathcal A'$ に属する)を $I^1\in\mathcal P$ に埋め込む、と繰り返して完全列 $0\to X\to I^0\to I^1\to\cdots$ を作る。複体 $I$ は $X$ と擬同型なので、$\eta_I$ が同型であることを示せばよい。$j$ を固定し、右に way-out の定義を $n_1=j+2$ で当てて $n_2$ をとり、$m+1\ge n_2$ とする。短完全列 $0\to\sigma^{\ge m+1}I\to I\to\sigma^{\le m}I\to0$ で、$\sigma^{\ge m+1}I$ のコホモロジーは次数 $m+1$ 未満で消えるので、$i\le j+1$ で $H^i(F(\sigma^{\ge m+1}I))=0$ である。長完全列
$$
H^j(F(\sigma^{\ge m+1}I))\to H^j(F(I))\to H^j(F(\sigma^{\le m}I))\to H^{j+1}(F(\sigma^{\ge m+1}I))
$$
から $H^j(F(I))\cong H^j(F(\sigma^{\le m}I))$ であり、$G$ でも同じである。有限な複体 $\sigma^{\le m}I$ は短完全列 $0\to I^m[-m]\to\sigma^{\le m}I\to\sigma^{\le m-1}I\to0$ を繰り返して $I^k[-k]$($I^k\in\mathcal P$)から組み立てられるので、五項補題で $\eta_{\sigma^{\le m}I}$ は同型である。よって $H^j(\eta_I)$ は同型である。$\blacksquare$
この定理は Har66 第 I 章 Proposition 7.1(pp. 68–73)、次の命題は同 Proposition 7.3(pp. 73–74)にあたる。(ii) で消す必要があるのは $X''$ の像の次数 $j-1$ と $j$、(iv) で消す必要があるのは $\sigma^{\ge m+1}I$ の像の次数 $j$ と $j+1$ である。どちらの次数が要るかは、捨てる側の複体が三角形のどちらの端にあるかで決まる。
同じ議論で、関手の値が部分圏に入ることも示せる。
$\mathcal B'$ を $\mathcal B$ の厚い部分圏とし、$F\colon D^+_{\mathcal A'}(\mathcal A)\to D(\mathcal B)$ を三角関手とする。
(i) すべての $X\in\mathcal A'$ で $F(X)\in D_{\mathcal B'}(\mathcal B)$ なら、すべての $X\in D^b_{\mathcal A'}(\mathcal A)$ で $F(X)\in D_{\mathcal B'}(\mathcal B)$ である。
(ii) さらに $F$ が右に way-out なら、すべての $X\in D^+_{\mathcal A'}(\mathcal A)$ で $F(X)\in D_{\mathcal B'}(\mathcal B)$ である。
thm-thick-way-out の (i)(ii) の証明で「$\eta$ が同型」を「値が $D_{\mathcal B'}(\mathcal B)$ に入る」に置き換える。(i) では、$D_{\mathcal B'}(\mathcal B)$ が同型・移動・完全三角形の 2 頂点から残りへの操作で閉じること(prop-thick-da-thick)を使う。(ii) では、同じ長完全列から $H^j(F(X))\cong H^j(F(\tau^{\le m}X))\in\mathcal B'$ を得る。$\blacksquare$
$\mathbf{Ab}$ の中で、$\mathbb Q$ 上のベクトル空間(一意に割り算のできるアーベル群)のなす充満部分圏 $\mathcal A'$ は厚い。群準同型は自動的に $\mathbb Q$ 線形なので核と余核は $\mathcal A'$ に入る。拡大 $0\to V\to E\to W\to0$ で $V,W\in\mathcal A'$ なら、$ne=0$ のとき $W$ での像が $0$ なので $e\in V$ で $e=0$、また $e$ と $n\ge1$ について $W$ で $n\bar x=\bar e$ をみたす $x$ をとると $e-nx\in V=nV$ なので $e\in nE$ であり、$E\in\mathcal A'$ である。部分群 $\mathbb Z\subset\mathbb Q$ は $\mathcal A'$ に入らないので Serre 部分圏ではない。$\mathbb Q$ 上のベクトル空間は可除なので $\mathbf{Ab}$ の入射対象であり、$\mathcal A'$ は $\mathbf{Ab}$ 入射対象を十分にもつ。thm-thick-derived-equivalence により、コホモロジーがすべて $\mathbb Q$ 上のベクトル空間で下に有界なアーベル群の複体は、$\mathbb Q$ 上のベクトル空間の複体の導来圏 $D^+(\operatorname{Vect}_{\mathbb Q})$ で記述できる。
有限生成アーベル群のなす $\mathcal A'\subset\mathbf{Ab}$ は Serre 部分圏なので厚い。有限生成アーベル群 $M$ を固定し、$F:=R\operatorname{Hom}(M,-)\colon D^+(\mathbf{Ab})\to D(\mathbf{Ab})$(導来Hom)を考える。$N\in\mathcal A'$ なら $H^i(F(N))=\operatorname{Ext}^i(M,N)$ は有限生成である(Ext関手の記事の命題「巡回群からの Ext」と「$\mathbb Z$ 上の高次の Ext の消滅」「射影対象に対する消滅」、および $\operatorname{Ext}$ の有限直和との可換性)。$F$ は右に way-out である。実際 $H^i(F(X))=\operatorname{Hom}_{D}(M,X[i])$ であり、$j< n_2$ で $H^j(X)=0$ かつ $i< n_2$ なら $X[i]$ のコホモロジーは次数 $0$ 以下で消える。そのとき屋根 $M\xleftarrow{s}M'\to X[i]$ の $M'$ を $\tau^{\le0}M'$ に、$X[i]$ を $\tau^{\ge1}X[i]$(次数 $1$ 以上だけの商)に取り替えると、次数の重ならない複体の間の鎖写像は $0$ なので射は $0$ である。prop-thick-way-out-membership の (ii) により、コホモロジーが有限生成で下に有界な $X$ について $\operatorname{Hom}_{D}(M,X[i])$ はすべて有限生成である。
| 外す条件 | 反例 | 成り立たなくなること |
|---|---|---|
| 拡大で閉じること | $\mathbf{Ab}$ の中の $\mathbb F_p$ 上のベクトル空間($p$ 倍で消える群) | $D_{\mathcal A'}(\mathcal A)$ が完全三角形の 2 頂点から残りへ閉じること |
| 余核で閉じること | $\mathbf{Ab}$ の中の有限階数の自由アーベル群 | 同上 |
| $F,G$ が右に way-out | $\operatorname{Vect}_k$ で $F=\bigoplus_{n\ge0}(-)[n]$、$G=\prod_{n\ge0}(-)[n]$ と自然な射 $\eta\colon F\to G$ | thm-thick-way-out の (ii) の結論 |
1 行目:核・余核は $p$ 倍で消えるので (1) はみたすが、$D(\mathbf{Ab})$ の完全三角形 $\mathbb Z/p\to\mathbb Z/p^2\to\mathbb Z/p\to\mathbb Z/p[1]$(短完全列から得る)の両端は $D_{\mathcal A'}(\mathbf{Ab})$ に属し、中央は属さない。この部分圏では圏の局所化の記事の反例のとおり、$D^b(\mathcal A')\to D(\mathbf{Ab})$ は充満でもない。
2 行目:自由アーベル群の部分群は自由で、自由アーベル群の拡大は分裂するので核と拡大では閉じる。$2\colon\mathbb Z\to\mathbb Z$ の錐(次数 $-1,0$ に $\mathbb Z\xrightarrow{2}\mathbb Z$)は $H^0=\mathbb Z/2$ をもち、三角形 $\mathbb Z\xrightarrow{2}\mathbb Z\to\operatorname{Cone}(2)\to\mathbb Z[1]$ の 2 頂点は $D_{\mathcal A'}$ に属するが錐は属さない。
3 行目:$k$ を体とし、$F,G$ を項ごとの直和・直積で定める。$\operatorname{Vect}_k$ では直和と直積が完全なので、$F,G$ は擬同型を保ち、錐と可換で、$D(\operatorname{Vect}_k)$ の三角関手を誘導する。次数 $0$ のベクトル空間 $V$ について、$F(V)$ と $G(V)$ は次数 $-n$ に $V$ が 1 つずつある同じ複体で、$\eta_V$ は同型である。しかし $Y:=\bigoplus_{m\ge0}k[-m]$(すべての次数 $m\ge0$ に $k$、差分 $0$)は $D^+(\operatorname{Vect}_k)$ に属し、$F(Y)$ と $G(Y)$ の各次数は可算無限個の $k$ の直和と直積なので、$H^d(\eta_Y)\colon k^{(\mathbb N)}\to k^{\mathbb N}$ は全射でない。$k[-m]$ の像は次数 $m-n$($n\ge0$)すべてにコホモロジーをもつので、$F,G$ は右に way-out でない。
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