1.
是有限集,
定义为由所有映射
.证明:
是一个
的函子的object function。evaluation
为
,它是natural transformation.
函子在所有箭头上的映射定义为
。
令。
是不变函子。
所以.
5.自然变换
定义了一个映射(同样记为
),将
映为箭头
,满足
对任意可复合的
成立。反过来,每个满足条件的映射
,由唯一的满足
的自然变换得到。(自然变换的纯箭头描述)
前一半直接画图验证。后一半:显然对应为映射的自然变换需满足
,下面验证它是自然变换。在
中取
,有
。同理交换
得到
,故
,
是自然变换。
6.所有F上的有限维向量空间构成的范畴,与
等价。
在每个向量空间上取一组基,则可用基表示为矩阵
。定义函子
。对每个正整数
,取一个
维向量空间
,每个矩阵
在之前取的那组基下对应一个线性映射
。定义函子
。易知
,
定义为
到
在基的表示下为单位矩阵的线性映射,易知
是从
到
的自然变换。