В алгебре свободным представлением модуля M над коммутативным кольцом R называется точная последовательность R -модулей :
Обратите внимание, что изображение под g стандартного базиса порождает M. В частности, если J конечно, то M является конечно порожденным модулем . Если I и J являются конечными множествами, то представление называется конечным представлением ; модуль называется конечно представленным, если он допускает конечное представление.
Поскольку f является гомоморфизмом модулей между свободными модулями , его можно визуализировать как (бесконечную) матрицу с элементами в R и M в качестве ее коядра .
Свободное представление всегда существует: любой модуль является частным свободного модуля: , но тогда ядро g снова является частным свободного модуля: . Комбинация f и g является свободным представлением M . Теперь, очевидно, можно продолжать «разрешать» ядра таким образом; результат называется свободным разрешением . Таким образом , свободное представление является ранней частью свободного разрешения.
Представление полезно для вычислений. Например, поскольку тензорное преобразование является точным справа , тензорное преобразование вышеприведенного представления с модулем, скажем, N , дает:
Это говорит о том, что является коядром . Если N также является кольцом (и, следовательно, R -алгеброй ), то это представление N -модуля ; то есть представление расширяется относительно расширения базы.
Для левоточных функторов существует, например,
Предложение — Пусть F , G — точные слева контравариантные функторы из категории модулей над коммутативным кольцом R в абелевы группы и θ — естественное преобразование из F в G . Если — изоморфизм для каждого натурального числа n , то — изоморфизм для любого конечно представленного модуля M .
Доказательство: Применение F к конечному представлению приводит к
Это можно тривиально расширить до
То же самое справедливо и для . Теперь применим лемму о пяти .