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categories-functors

写作与研究

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更新于 10-16 03:15

技能介绍

用途:当在范畴论中处理 categories-functors(范畴与函子)问题时使用该技能,按决策树逐步核对定义与性质。

主要能力:验证范畴公理,包括对象与态射是否定义、每个对象是否有恒等态射 id_A: A -> A、复合是否满足结合律 (f . g) . h = f . (g . h)。检查函子性质,包括 F: C -> D 对对象与箭头的映射、保持恒等 F(id_A) = id_{F(A)}、保持复合 F(g . f) = F(g) . F(f)。区分函子类型:协变、反变、忠实/满、等价(满、忠实、本质满)。列举常见函子:遗忘函子(如 Grp -> Set)、自由函子(遗忘函子的左伴随)、Hom 函子 Hom(A, -) 或 Hom(-, B)、幂集函子 Set -> Set,X |-> P(X)。

使用方式:用 Lean 4 与 Mathlib 编写并验证证明,编译器在环,通过 lake build 检查。示例写法:theorem assoc : (f ≫ g) ≫ h = f ≫ (g ≫ h) := Category.assoc;theorem comp : F.map (g ≫ f) = F.map g ≫ F.map f := F.map_comp;theorem map_comp (F : C ⥤ D) : F.map (g ≫ f) = F.map g ≫ F.map f := F.map_comp。导入方式为 import CategoryTheory.Category.Basic。

适用场景:范畴论学习、形式化证明、需要逐步核对范畴公理与函子性质的数学问题。

限制:具体语法细节需参考 .claude/skills/lean4-functors/SKILL.md,工具文档见 .claude/skills/math-mode/SKILL.md;资料未提供更多实现细节、依赖版本或运行环境要求。