§ 8.3. Приложения к алгебрам
Цель этого параграфа состоит в том, чтобы показать, как теорема 8.2 применяется для определения типов алгебр, которые описаны в § 8.1.
Колчан
называется разделенным (separated) или двудольным (bipartite), если V представляется в виде несвязного объединения
и все ребра начинаются в
а оканчиваются в
т. е. если
то
Мы будем называть
множеством источников,
множеством стоков колчана
Если некоторая вершина не лежит ни на одном ребре, то ее можно отнести и в
в зависимости от того, как нам удобнее.
По любому колчану
можно построить разделенный колчан
где
При этом
Если В — артинова алгебра с колчаном
то возникающий здесь разделенный колчан
называется разделенным колчаном алгебры В и обозначается через
Пусть
разделенный колчан с множеством источников IV, представление
колчана
называется приведенным, если для всех
пересечение ядер
взятое по всем
таким, что
равно нулю. Например, простое представление
колчана
определенное в примере 8.2, является приведенным в том и только том случае, если
Лемма а. Пусть
разделенный колчан с множеством источников
и пусть
и
—представления колчана
Тогда имеют место следующие утверждения:
(i)
, где
приведенное представление, при этом
для всех
;
(ii) представление
является приведенным тогда и только тогда, когда оба представления
и
приведены,
(iii) неразложимое представление либо является приведенным, либо изоморфно одному из простых представлений
для некоторого
Доказательство, (i) Для
представим
в виде
, и пусть
Ввиду того что
где
становится очевидным, что
Отсюда следует, что
и
Утверждение (ii) вытекает из определения приведенного представления, ибо
Наконец, утверждение (iii) является следствием утверждений
Лемма
Пусть
алгебра над
определенная в § 8.1. Существует биекция между классами изоморфизма конечно порожденных неразложимых правых
-модулей и классами изоморфизма неразложимых представлений
разделенного колчана
не изоморфных простому представлению вида
В частности, алгебра В имеет конечный тип в том и только том случае, когда колчан
имеет конечный тип.
Доказательство. Если
конечно порожденный правый
-модуль, то конструкция, изложенная в § 8.1, приводит к представлению
разделенного колчана
Согласно
представление
приведенное. В силу леммы
любой гомоморфизм модулей
индуцирует морфизм
из
в
Несложное вычисление показывает, что R является функтором из категории конечно порожденных правых
-модулей в категорию
Кроме того, ввиду леммы
функтор R является полным, т. е. отображает
на
сюръективно. Леммы
и с показывают также, что отображение
переводит классы изоморфизма
-модулей в классы изоморфизма объектов из
причем любой класс приведенных объектов из
содержит представитель вида
Эти замечания с учетом двух простых утверждений, вытекающих из определения
а именно:
и
позволяют доказать утверждение нашей леммы. Действительно, если
конечно порожденный неразложимый
-модуль, то представление
также неразложимо. В самом деле,
согласно (2). Далее, из того что
вытекает, что существуют конечно порожденные
-модули
и
удовлетворяющие условиям
откуда, согласно (1),
так что
а значит, либо
либо
(и, следовательно,
либо
в силу неразложимости модуля
Обратно, если
неразложим, то
также неразложимо в силу свойств (1) и (2).
Эта лемма и теорема 8.2 позволяют определить тип алгебр, рассмотренных в § 8.1.
Предложение. Пусть
некоторый колчан и
ассоциированный с ним разделенный колчан. Если
алгебра над
определенная в § 8.1, то В имеет конечный тип в том и только том случае, если диаграмма, отвечающая
является несвязным объединением диаграмм Дынкина типов
или
В гл. 11 мы дадим более интересную формулировку этого предложения.
Стоит прокомментировать один аспект данного предложения. Доказательство теоремы 8.2, которое будет проведено в настоящей главе, является конструктивным. В нем содержится метод построения неразложимых представлений, исходя из простых представлений колчанов, связанных с
Этот процесс приводит к алгоритму построения неразложимых
-модулей при условии, что
имеет конечный тип.