<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.1 plus MathML 2.0//EN"
      "http://www.w3.org/Math/DTD/mathml2/xhtml-math11-f.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
  <title>Arun Ram: Complexes and Homology</title>
  <style type="text/css">
div.pos {    width:100%;    margin-bottom:-18pt;    } /* full screen width */ 
 p.dispeq {text-align:center} /* aligns to center of the page */
  p.right-number {    float:right;    margin-top:-28pt;    } /* floats content to rhs, and doesn't affect the other p tag */
@namespace url(http://www.w3.org/1998/Math/MathML);</style>
  <meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=UTF-8" />
</head>

<body>
<h2 style="text-align: center">Homology and derived functors</h2>

<p style="text-align: center">Arun Ram<br
style="margin-left: auto; margin-right: auto" />
Department of Mathematics<br style="margin-left: auto; margin-right: auto" />
University of Wisconsin<br style="margin-left: auto; margin-right: auto" />
Madison, WI 53706 USA<br style="margin-left: auto; margin-right: auto" />
ram@math.wisc.edu</p>

<p></p>

<h2>Complexes</h2>

<p>Let <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>A</mi>
</math> be a ring and let <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>&Ascr;</mi>
</math> be the category of <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>A</mi>
</math>-modules. More generally, <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>&Ascr;</mi>
</math> could be any abelian category.</p>

<p>A <em>complex</em> of <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>A</mi>
</math>-modules is a <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mo>&Zopf;</mo>
</math>-graded <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>A</mi>
</math>-module <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>C</mi>
</math>, with a morphism <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>d</mi>
  <mo>:</mo>
  <mi>C</mi>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <mi>C</mi>
</math> such that </p>

<div class="pos">
<p class="dispeq"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mo>⋯</mo>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <msub>
      <mi>C</mi>
      <mrow>
        <mi>n</mi>
        <mo>+</mo>
        <mn>1</mn>
      </mrow>
    </msub>
    <mover>
      <mo>&longrightarrow;</mo>
      <mrow>
        <msub>
          <mi>d</mi>
          <mrow>
            <mi>n</mi>
            <mo>+</mo>
            <mn>1</mn>
          </mrow>
        </msub>
      </mrow>
    </mover>
    <msub>
      <mi>C</mi>
      <mi>n</mi>
    </msub>
    <mover>
      <mo>&longrightarrow;</mo>
      <msub>
        <mi>d</mi>
        <mi>n</mi>
      </msub>
    </mover>
    <msub>
      <mi>C</mi>
      <mrow>
        <mi>n</mi>
        <mo>–</mo>
        <mn>1</mn>
      </mrow>
    </msub>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <mo>⋯</mo>
    <mphantom>
      i</mphantom>
    ,</mrow>
  <mspace width="2em"/>
  <mtext>such that </mtext>
  <mspace width="1em"/>
  <mrow>
    <mi>deg</mi>
    <mo>&af;</mo>
    <mi>d</mi>
    <mo>=</mo>
    <mo>–</mo>
    <mn>1</mn>
  </mrow>
  <mspace width="1em"/>
  <mtext>and</mtext>
  <mspace width="1em"/>
  <mi>d</mi>
  <mo>·</mo>
  <mi>d</mi>
  <mo>=</mo>
  <mn>0</mn>
  .</math> </p>
<br />
</div>

<p>A <em>morphism</em> is a graded <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>A</mi>
</math>-module homomorphism <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>u</mi>
  <mo>:</mo>
  <mi>C</mi>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <msup>
    <mi>C</mi>
    <mo form="postfix">′</mo>
  </msup>
</math> such that <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>deg</mi>
  <mo>&af;</mo>
  <mi>u</mi>
  <mo>=</mo>
  <mn>0</mn>
</math> and <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <msup>
    <mi>d</mi>
    <mo form="postfix">′</mo>
  </msup>
  <mo>·</mo>
  <mi>u</mi>
  <mo>=</mo>
  <mi>u</mi>
  <mo>·</mo>
  <mi>d</mi>
</math>. </p>

<p>The <em>homology</em> of a complex <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>C</mi>
</math> is</p>

<div class="pos">
<p class="dispeq"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"
display="block">
  <mrow>
    <mi>H</mi>
    <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mi>C</mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mfrac>
      <mrow>
        <mi>Z</mi>
        <mo>(</mo>
        <mi>C</mi>
        <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mrow>
        <mi>B</mi>
        <mo>(</mo>
        <mi>C</mi>
        <mo>)</mo>
      </mrow>
    </mfrac>
  </mrow>
  <mtext>,</mtext>
  <mspace width="1em"/>
  <mtext>where </mtext>
  <mspace width="1em"/>
  <mi>Z</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>C</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>=</mo>
  <mi>ker</mi>
  <mo>&af;</mo>
  <mi>d</mi>
  <mspace width="1em"/>
  <mtext>and</mtext>
  <mspace width="1em"/>
  <mi>B</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>C</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>=</mo>
  <mi>im</mi>
  <mo>&af;</mo>
  <mi>d</mi>
  .</math></p>
<br />
</div>

<p>A <em>quasiisomorphism</em> is a morphism <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>f</mi>
  <mo>:</mo>
  <mi>C</mi>
  <mo>&rarr;</mo>
  <msup>
    <mi>C</mi>
    <mi>&prime;</mi>
  </msup>
</math> such that <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>H</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>f</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>:</mo>
  <mi>H</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>C</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>&rarr;</mo>
  <mi>H</mi>
  <mo>(</mo>
  <msup>
    <mi>C</mi>
    <mi>&prime;</mi>
  </msup>
  <mo>)</mo>
</math> is an isomorphism. </p>

<p>A complex is <em>exact</em> if <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>H</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>C</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>=</mo>
  <mn>0</mn>
</math>. The <em>Grothendieck group</em> of <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>&Ascr;</mi>
</math> is the group generated by </p>

<div class="pos">
<p class="dispeq"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mo>[</mo>
  <mi>M</mi>
  <mo>]</mo>
  <mtext>,</mtext>
  <mspace width="1em"/>
  <mtext>for </mtext>
  <mspace width="1em"/>
  <mrow>
    <mi>M</mi>
    <mo>&isin;</mo>
    <mi>&Ascr;</mi>
  </mrow>
  <mtext>,</mtext>
  <mspace width="2em"/>
  <mtext>with relations</mtext>
  <mspace width="2em"/>
  <mrow>
    <mo>[</mo>
    <msub>
      <mi>M</mi>
      <mn>1</mn>
    </msub>
    <mo>]</mo>
    <mo>=</mo>
    <mo>[</mo>
    <msub>
      <mi>M</mi>
      <mn>2</mn>
    </msub>
    <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mtext>,</mtext>
  <mspace width="1em"/>
  <mtext>if </mtext>
  <mspace width="1em"/>
  <mrow>
    <msub>
      <mi>M</mi>
      <mn>1</mn>
    </msub>
    <mo>&cong;</mo>
    <msub>
      <mi>M</mi>
      <mn>2</mn>
    </msub>
  </mrow>
</math> </p>

<p><br />
</p>
</div>

<p>and </p>

<div class="pos">
<p class="dispeq"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mi>M</mi>
    <mo>]</mo>
    <mo>=</mo>
    <mo>[</mo>
    <msub>
      <mi>M</mi>
      <mn>1</mn>
    </msub>
    <mo>]</mo>
    <mo>+</mo>
    <mo>[</mo>
    <msub>
      <mi>M</mi>
      <mn>2</mn>
    </msub>
    <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mtext>,</mtext>
  <mspace width="1em"/>
  <mtext>if there exists an exact sequence </mtext>
  <mspace width="1em"/>
  <mrow>
    <mn>0</mn>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <msub>
      <mi>M</mi>
      <mn>1</mn>
    </msub>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <mi>M</mi>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <msub>
      <mi>M</mi>
      <mn>2</mn>
    </msub>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <mn>0</mn>
  </mrow>
</math>. </p>

<p><br />
</p>
</div>

<p>The <em>Euler characteristic</em> of a graded <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>A</mi>
</math>-module <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>M</mi>
</math> is </p>

<div class="pos">
<p class="dispeq"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"
display="block">
  <mo>χ</mo>
  <mo>(</mo>
  <mi>M</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>=</mo>
  <mrow>
    <munder>
      <mo>∑</mo>
      <mrow>
        <mi>n</mi>
        <mo>&isin;</mo>
        <mo>&Zopf;</mo>
      </mrow>
    </munder>
    <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mn>–</mn>
      <mn>1</mn>
      <msup>
        <mo>)</mo>
        <mi>n</mi>
      </msup>
      <mo>[</mo>
      <msub>
        <mi>M</mi>
        <mi>n</mi>
      </msub>
      <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mspace width="2em"/>
    <mtext>and</mtext>
    <mspace width="2em"/>
    <msub>
      <mi>P</mi>
      <mi>m</mi>
    </msub>
    <mo>(</mo>
    <mi>t</mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>=</mo>
    <munder>
      <mo>∑</mo>
      <mrow>
        <mi>n</mi>
        <mo>&isin;</mo>
        <mo>&Zopf;</mo>
      </mrow>
    </munder>
    <mrow>
      <msup>
        <mi>t</mi>
        <mi>n</mi>
      </msup>
      <mo>[</mo>
      <msub>
        <mi>M</mi>
        <mi>n</mi>
      </msub>
      <mo>]</mo>
    </mrow>
  </mrow>
</math></p>

<p><br />
</p>
</div>

<p>is the <em>Poincare polynomial</em> of <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>M</mi>
</math>.</p>

<p>Let</p>

<div class="pos">
<p class="dispeq"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mn>0</mn>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <msup>
      <mi>C</mi>
      <mo form="postfix">′</mo>
    </msup>
    <mover>
      <mo>&longrightarrow;</mo>
      <mi>u</mi>
    </mover>
    <mi>C</mi>
    <mover>
      <mo>&longrightarrow;</mo>
      <mi>v</mi>
    </mover>
    <msup>
      <mi>C</mi>
      <mo form="postfix">′′</mo>
    </msup>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <mn>0</mn>
  </mrow>
</math></p>
<br />
</div>

<p>be an exact sequence of complexes. The <em>long exact sequence</em> in
homology is the exact triangle</p>

<div class="pos">
<p class="dispeq"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mtable>
    <mtr>
      <mtd>
        <mi>H</mi>
        <mo>(</mo>
        <mi>C</mi>
        <mo>)</mo>
      </mtd>
    </mtr>
    <mtr>
      <mtd>
        <mstyle scriptlevel="+1">
          <mi>H</mi>
          <mo>(</mo>
          <mi>u</mi>
          <mo>)</mo>
        </mstyle>
        <mstyle scriptlevel="-2">
          <mo>&nearr;</mo>
          <mo>&searr;</mo>
        </mstyle>
        <mstyle scriptlevel="+1">
          <mi>H</mi>
          <mo>(</mo>
          <mi>v</mi>
          <mo>)</mo>
        </mstyle>
      </mtd>
    </mtr>
    <mtr>
      <mtd>
        <mi>H</mi>
        <mo>(</mo>
        <mi>C</mi>
        <mo>)</mo>
        <mphantom>
          ,</mphantom>
        <mover>
          <mo>&xlarr;</mo>
          <mrow>
            <mi>&PartialD;</mi>
            <mo>(</mo>
            <mi>u</mi>
            <mo>,</mo>
            <mi>v</mi>
            <mo>)</mo>
          </mrow>
        </mover>
        <mphantom>
          ,</mphantom>
        <mi>H</mi>
        <mo>(</mo>
        <msup>
          <mi>C</mi>
          <mrow>
            <mo>&prime;</mo>
            <mo>&prime;</mo>
          </mrow>
        </msup>
        <mo>)</mo>
      </mtd>
    </mtr>
    <mtr>
      <mtd>
        <mo>[</mo>
        <msup>
          <mi>t</mi>
          <mo>&prime;</mo>
        </msup>
        <mo>]</mo>
        <mphantom>
          mm</mphantom>
        <mo>&xlarr;</mo>
        <mphantom>
          mm</mphantom>
        <mi>α</mi>
      </mtd>
    </mtr>
  </mtable>
  <mrow>
  </mrow>
</math> </p>
<br />
</div>

<div class="pos">
<p class="dispeq"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mo>···</mo>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <msub>
    <mi>H</mi>
    <mrow>
      <mi>n</mi>
      <mo>+</mo>
      <mn>1</mn>
    </mrow>
  </msub>
  <mo>(</mo>
  <msup>
    <mi>C</mi>
    <mo form="postfix">′′</mo>
  </msup>
  <mo>)</mo>
  <mover>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <mrow>
      <msub>
        <mo>&PartialD;</mo>
        <mrow>
          <mi>n</mi>
          <mo>+</mo>
          <mn>1</mn>
        </mrow>
      </msub>
      <mo>(</mo>
      <mi>u</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>v</mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
  </mover>
  <msub>
    <mi>H</mi>
    <mi>n</mi>
  </msub>
  <mo>(</mo>
  <msup>
    <mi>C</mi>
    <mo form="postfix">′</mo>
  </msup>
  <mo>)</mo>
  <mover>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <mrow>
      <msub>
        <mi>H</mi>
        <mi>n</mi>
      </msub>
      <mo>(</mo>
      <mi>u</mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
  </mover>
  <msub>
    <mi>H</mi>
    <mi>n</mi>
  </msub>
  <mo>(</mo>
  <mi>C</mi>
  <mo>)</mo>
  <mover>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <mrow>
      <msub>
        <mi>H</mi>
        <mi>n</mi>
      </msub>
      <mo>(</mo>
      <mi>v</mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
  </mover>
  <msub>
    <mi>H</mi>
    <mi>n</mi>
  </msub>
  <mo>(</mo>
  <msup>
    <mi>C</mi>
    <mo form="postfix">′′</mo>
  </msup>
  <mo>)</mo>
  <mover>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <mrow>
      <msub>
        <mo>&PartialD;</mo>
        <mi>n</mi>
      </msub>
      <mo>(</mo>
      <mi>u</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>v</mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
  </mover>
  <msub>
    <mi>H</mi>
    <mrow>
      <mi>n</mi>
      <mo>–</mo>
      <mn>1</mn>
    </mrow>
  </msub>
  <mo>(</mo>
  <msup>
    <mi>C</mi>
    <mo form="postfix">′</mo>
  </msup>
  <mo>)</mo>
  <mover>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <mrow>
      <msub>
        <mi>H</mi>
        <mrow>
          <mi>n</mi>
          <mo>–</mo>
          <mn>1</mn>
        </mrow>
      </msub>
      <mo>(</mo>
      <mi>u</mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
  </mover>
  <msub>
    <mi>H</mi>
    <mrow>
      <mi>n</mi>
      <mo>–</mo>
      <mn>1</mn>
    </mrow>
  </msub>
  <mo>(</mo>
  <mi>C</mi>
  <mo>)</mo>
  <mover>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <mrow>
      <msub>
        <mi>H</mi>
        <mrow>
          <mi>n</mi>
          <mo>–</mo>
          <mn>1</mn>
        </mrow>
      </msub>
      <mo>(</mo>
      <mi>v</mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
  </mover>
  <msub>
    <mi>H</mi>
    <mrow>
      <mi>n</mi>
      <mo>–</mo>
      <mn>1</mn>
    </mrow>
  </msub>
  <mo>(</mo>
  <msup>
    <mi>C</mi>
    <mo form="postfix">′′</mo>
  </msup>
  <mo>)</mo>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <mo>···</mo>
</math> </p>
<br />
</div>
<dl>
  <dt>where</dt>
    <dd>if <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
        <msup>
          <mi>z</mi>
          <mo form="postfix">′′</mo>
        </msup>
        <mo>&isin;</mo>
        <mi>Z</mi>
        <mo>(</mo>
        <msup>
          <mi>C</mi>
          <mo form="postfix">′′</mo>
        </msup>
        <mo>)</mo>
      </math> such that <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
        <mo>[</mo>
        <msup>
          <mi>z</mi>
          <mo form="postfix">′′</mo>
        </msup>
        <mo>]</mo>
        <mo>=</mo>
        <mi>α</mi>
      </math>, and </dd>
    <dd><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
        <mi>x</mi>
        <mo>&isin;</mo>
        <msub>
          <mi>C</mi>
          <mi>n</mi>
        </msub>
      </math> such that <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
        <mi>v</mi>
        <mo>(</mo>
        <mi>x</mi>
        <mo>)</mo>
        <mo>=</mo>
        <msup>
          <mi>z</mi>
          <mo form="postfix">′′</mo>
        </msup>
      </math>, then </dd>
    <dd><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
        <msup>
          <mi>t</mi>
          <mo form="postfix">′</mo>
        </msup>
        <mo>&isin;</mo>
        <msubsup>
          <mi>C</mi>
          <mrow>
            <mi>n</mi>
            <mo>–</mo>
            <mn>1</mn>
          </mrow>
          <mo form="postfix">′</mo>
        </msubsup>
      </math> such that <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
        <mi>u</mi>
        <mo>(</mo>
        <msup>
          <mi>t</mi>
          <mo form="postfix">′</mo>
        </msup>
        <mo>)</mo>
        <mo>=</mo>
        <mrow>
          <mi>d</mi>
          <mi>x</mi>
        </mrow>
      </math>. </dd>
</dl>

<p></p>

<h3>Derived functors</h3>

<p>A complex is <em>exact</em> if <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>H</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>C</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>=</mo>
  <mn>0</mn>
</math>. An <em>exact functor</em> is a functor <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>F</mi>
  <mo>:</mo>
  <mi>&Cscr;</mi>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <msup>
    <mi>&Cscr;</mi>
    <mo form="postfix">′</mo>
  </msup>
</math> such that if</p>

<div class="pos">
<p class="dispeq">if <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mspace width="1em"/>
  <mrow>
    <mn>0</mn>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <mi>X</mi>
    <mover>
      <mo>&longrightarrow;</mo>
      <mi>f</mi>
    </mover>
    <mi>Y</mi>
    <mover>
      <mo>&longrightarrow;</mo>
      <mi>g</mi>
    </mover>
    <mi>Z</mi>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <mn>0</mn>
  </mrow>
  <mspace width="1em"/>
  <mtext>is exact </mtext>
  <mspace width="1em"/>
  <mtext>then </mtext>
  <mspace width="1em"/>
  <mn>0</mn>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <mi>F</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>X</mi>
  <mo>)</mo>
  <mover>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <mrow>
      <mi>F</mi>
      <mo>(</mo>
      <mi>f</mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
  </mover>
  <mi>F</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>Y</mi>
  <mo>)</mo>
  <mover>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <mrow>
      <mi>F</mi>
      <mo>(</mo>
      <mi>g</mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
  </mover>
  <mi>F</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>Z</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <mn>0</mn>
  <mspace width="1em"/>
  <mtext>is exact.</mtext>
</math></p>
<br />
</div>

<p>A <em>left exact functor</em> is a functor <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>F</mi>
  <mo>:</mo>
  <mi>&Cscr;</mi>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <msup>
    <mi>&Cscr;</mi>
    <mi>&prime;</mi>
  </msup>
</math> such that if</p>

<div class="pos">
<p class="dispeq">if <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mspace width="1em"/>
  <mrow>
    <mn>0</mn>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <mi>X</mi>
    <mover>
      <mo>&longrightarrow;</mo>
      <mi>f</mi>
    </mover>
    <mi>Y</mi>
    <mover>
      <mo>&longrightarrow;</mo>
      <mi>g</mi>
    </mover>
    <mi>Z</mi>
    <mo></mo>
  </mrow>
  <mspace width="1em"/>
  <mtext>is exact </mtext>
  <mspace width="1em"/>
  <mtext>then </mtext>
  <mspace width="1em"/>
  <mn>0</mn>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <mi>F</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>X</mi>
  <mo>)</mo>
  <mover>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <mrow>
      <mi>F</mi>
      <mo>(</mo>
      <mi>f</mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
  </mover>
  <mi>F</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>Y</mi>
  <mo>)</mo>
  <mover>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <mrow>
      <mi>F</mi>
      <mo>(</mo>
      <mi>g</mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
  </mover>
  <mi>F</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>Z</mi>
  <mo>)</mo>
  <mspace width="1em"/>
  <mtext>is exact.</mtext>
</math></p>
<br />
</div>
<ul>
  <li>A <em>projective object</em> is an object <math
    xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
      <mi>Y</mi>
      <mo>&isin;</mo>
      <mi>&Cscr;</mi>
    </math> such that <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
      <mi>Hom</mi>
      <mo>(</mo>
      <mi>Y</mi>
      <mo>,</mo>
      <mo>&sdot;</mo>
      <mo>)</mo>
    </math> is an exact functor.</li>
  <li>An <em>injective object</em> is an object <math
    xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
      <mi>Y</mi>
      <mo>&isin;</mo>
      <mi>&Cscr;</mi>
    </math> such that <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
      <mi>Hom</mi>
      <mo>(</mo>
      <mo>&sdot;</mo>
      <mo>,</mo>
      <mi>Y</mi>
      <mo>)</mo>
    </math> is an exact functor.</li>
  <li>A <em>flat</em> <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
      <mi>A</mi>
    </math>-module is an <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
      <mi>A</mi>
    </math>-module <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
      <mi>Y</mi>
    </math> such that <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
      <mo>&sdot;</mo>
      <msub>
        <mo>⊗</mo>
        <mi>A</mi>
      </msub>
      <mi>Y</mi>
    </math> is an exact functor.</li>
  <li>A <em>free </em> <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
      <mi>A</mi>
    </math>-module is an ???.</li>
  <li>A <em>torsion free </em><math
    xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
      <mi>A</mi>
    </math>-module is an ???</li>
</ul>

<p>A <em>presentation</em> of an <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>A</mi>
</math>-module <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>M</mi>
</math> is an exact sequence</p>

<div class="pos">
<p class="dispeq"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>R</mi>
  <mi>&xrarr;</mi>
  <mi>X</mi>
  <mi>&xrarr;</mi>
  <mi>M</mi>
  <mi>&xrarr;</mi>
  <mn>0</mn>
  <mtext>,</mtext>
  <mspace width="1em"/>
</math> where <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>R</mi>
</math> and <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>X</mi>
</math> are free modules.</p>
<br />
</div>

<p>An <em>injective resolution</em> of <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>M</mi>
</math> is an exact sequence</p>

<div class="pos">
<p class="dispeq"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mn>0</mn>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <mi>M</mi>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <msup>
    <mi>I</mi>
    <mn>0</mn>
  </msup>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <msup>
    <mi>I</mi>
    <mn>1</mn>
  </msup>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <msup>
    <mi>I</mi>
    <mn>2</mn>
  </msup>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <mo>⋯</mo>
  <mtext>,</mtext>
  <mspace width="1em"/>
</math>with all <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <msup>
    <mi>I</mi>
    <mi>k</mi>
  </msup>
</math> injective.</p>
<br />
</div>

<p>A <em>projective resolution</em> of <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>M</mi>
</math> is an exact sequence </p>

<div class="pos">
<p class="dispeq"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mo>⋯</mo>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <msup>
    <mi>P</mi>
    <mrow>
      <mo>–</mo>
      <mn>2</mn>
    </mrow>
  </msup>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <msup>
    <mi>P</mi>
    <mrow>
      <mo>–</mo>
      <mn>1</mn>
    </mrow>
  </msup>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <msup>
    <mi>P</mi>
    <mn>0</mn>
  </msup>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <mi>M</mi>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <mn>0</mn>
  <mtext>,</mtext>
  <mspace width="1em"/>
</math> with all <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <msup>
    <mi>P</mi>
    <mrow>
      <mo>–</mo>
      <mi>k</mi>
    </mrow>
  </msup>
</math> projective.</p>
<br />
</div>

<p>Let <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>F</mi>
  <mo>:</mo>
  <mi>&Cscr;</mi>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <msup>
    <mi>&Cscr;</mi>
    <mi>&prime;</mi>
  </msup>
</math> be a left exact functor. The <em>right derived functors</em> of <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>F</mi>
</math> are </p>

<div class="pos">
<p class="dispeq"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <msup>
    <mi>R</mi>
    <mi>i</mi>
  </msup>
  <mi>F</mi>
  <mo>:</mo>
  <mi>&Cscr;</mi>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <msup>
    <mi>&Cscr;</mi>
    <mo form="postfix">′</mo>
  </msup>
  <mspace width="1em"/>
  <mtext>given by </mtext>
  <mspace width="1em"/>
  <msup>
    <mi>R</mi>
    <mi>i</mi>
  </msup>
  <mi>F</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>M</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>=</mo>
  <msup>
    <mi>H</mi>
    <mi>i</mi>
  </msup>
  <mo>(</mo>
  <mi>F</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>I</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>)</mo>
  <mtext>,</mtext>
</math></p>
<br />
</div>

<p>where <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>I</mi>
</math> is an injective resolution of <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>M</mi>
</math>. </p>

<p>Let <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>F</mi>
  <mo>:</mo>
  <mi>&Cscr;</mi>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <msup>
    <mi>&Cscr;</mi>
    <mo form="postfix">′</mo>
  </msup>
</math> be a right exact functor. The <em>left derived functors</em> of <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>F</mi>
</math> are </p>

<div class="pos">
<p class="dispeq"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <msub>
    <mi>L</mi>
    <mi>i</mi>
  </msub>
  <mi>F</mi>
  <mo>:</mo>
  <mi>&Cscr;</mi>
  <mo>&longrightarrow;</mo>
  <msup>
    <mi>&Cscr;</mi>
    <mo form="postfix">′</mo>
  </msup>
  <mspace width="1em"/>
  <mtext>given by </mtext>
  <mspace width="1em"/>
  <msub>
    <mi>L</mi>
    <mi>i</mi>
  </msub>
  <mi>F</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>M</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>=</mo>
  <msup>
    <mi>H</mi>
    <mrow>
      <mo>–</mo>
      <mi>i</mi>
    </mrow>
  </msup>
  <mo>(</mo>
  <mi>F</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>P</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>)</mo>
  <mtext>,</mtext>
</math></p>
<br />
</div>

<p>where <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>P</mi>
</math> is a projective resolution of <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>M</mi>
</math>. </p>

<p>Let</p>

<div class="pos">
<p class="dispeq"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mn>0</mn>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <msup>
      <mi>C</mi>
      <mo form="postfix">′</mo>
    </msup>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <mi>C</mi>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <msup>
      <mi>C</mi>
      <mo form="postfix">′′</mo>
    </msup>
    <mo>&longrightarrow;</mo>
    <mn>0</mn>
  </mrow>
</math></p>
<br />
</div>

<p>be an exact sequence. The long exact sequence is </p>

<p><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mn>0</mn>
  <mo>&xrarr;</mo>
  <mi>F</mi>
  <mo>(</mo>
  <msup>
    <mi>C</mi>
    <mo>&prime;</mo>
  </msup>
  <mo>)</mo>
  <mo>&xrarr;</mo>
  <mi>F</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>C</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>&xrarr;</mo>
  <mi>F</mi>
  <mo>(</mo>
  <msup>
    <mi>C</mi>
    <mrow>
      <mo>&prime;</mo>
      <mo>&prime;</mo>
    </mrow>
  </msup>
  <mo>)</mo>
  <mover>
    <mo>&xrarr;</mo>
    <msup>
      <mi>δ</mi>
      <mn>0</mn>
    </msup>
  </mover>
  <msup>
    <mi>R</mi>
    <mn>1</mn>
  </msup>
  <mi>F</mi>
  <mo>(</mo>
  <msup>
    <mi>C</mi>
    <mo>&prime;</mo>
  </msup>
  <mo>)</mo>
  <mo>&xrarr;</mo>
  <msup>
    <mi>R</mi>
    <mn>1</mn>
  </msup>
  <mi>F</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>C</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>&xrarr;</mo>
  <msup>
    <mi>R</mi>
    <mn>1</mn>
  </msup>
  <mi>F</mi>
  <mo>(</mo>
  <msup>
    <mi>C</mi>
    <mrow>
      <mo>&prime;</mo>
      <mo>&prime;</mo>
    </mrow>
  </msup>
  <mo>)</mo>
  <mover>
    <mo>&xrarr;</mo>
    <msup>
      <mi>δ</mi>
      <mn>1</mn>
    </msup>
  </mover>
  <msup>
    <mi>R</mi>
    <mn>2</mn>
  </msup>
  <mi>F</mi>
  <mo>(</mo>
  <msup>
    <mi>C</mi>
    <mo>&prime;</mo>
  </msup>
  <mo>)</mo>
  <mo>&xrarr;</mo>
  <msup>
    <mi>R</mi>
    <mn>2</mn>
  </msup>
  <mi>F</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>C</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>&xrarr;</mo>
  <msup>
    <mi>R</mi>
    <mn>2</mn>
  </msup>
  <mi>F</mi>
  <mo>(</mo>
  <msup>
    <mi>C</mi>
    <mrow>
      <mo>&prime;</mo>
      <mo>&prime;</mo>
    </mrow>
  </msup>
  <mo>)</mo>
  <mo>&xrarr;</mo>
  <mo>&ctdot;</mo>
</math></p>

<p>A <em>quasiisomorphism</em> is a morphism of complexes <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>f</mi>
  <mo>:</mo>
  <mi>C</mi>
  <mo>&rarr;</mo>
  <msup>
    <mi>C</mi>
    <mi>&prime;</mi>
  </msup>
</math> such that <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>H</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>f</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>:</mo>
  <mi>H</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>C</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>&rarr;</mo>
  <mi>H</mi>
  <mo>(</mo>
  <msup>
    <mi>C</mi>
    <mi>&prime;</mi>
  </msup>
  <mo>)</mo>
</math> is an isomorphism. The <em>derived category</em> of <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>&Ascr;</mi>
</math> is the category <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>D</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>&Ascr;</mi>
  <mo>)</mo>
</math> with a functor <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>Q</mi>
  <mo>:</mo>
  <mi>Kom</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>&Ascr;</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>&rarr;</mo>
  <mi>D</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>&Ascr;</mi>
  <mo>)</mo>
</math> such that</p>
<ul>
  <li>if <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
      <mi>f</mi>
    </math> is a quasiisomorphism then <math
    xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
      <mi>Q</mi>
      <mo>(</mo>
      <mi>f</mi>
      <mo>)</mo>
    </math> is an isomorphism, and</li>
  <li>if <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
      <mi>F</mi>
      <mo>:</mo>
      <mi>Kom</mi>
      <mo>(</mo>
      <mi>&Ascr;</mi>
      <mo>)</mo>
      <mo>&rarr;</mo>
      <mi>&Cscr;</mi>
    </math> is a functor that takes quasiisomorphisms to isomorphisms then
    there exists a unique functor <math
    xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
      <mover>
        <mi>F</mi>
        <mi>&Tilde;</mi>
      </mover>
      <mo>:</mo>
      <mi>D</mi>
      <mo>(</mo>
      <mi>&Ascr;</mi>
      <mo>)</mo>
      <mo>&rarr;</mo>
      <mi>&Cscr;</mi>
    </math> such that </li>
</ul>

<p><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
  <mtable>
    <mtr>
      <mtd>
        <mi>Kom</mi>
        <mo>(</mo>
        <mi>&Ascr;</mi>
        <mo>)</mo>
      </mtd>
      <mtd>
        <mover>
          <mo>&xrarr;</mo>
          <mi>Q</mi>
        </mover>
      </mtd>
      <mtd>
        <mi>D</mi>
        <mo>(</mo>
        <mi>&Ascr;</mi>
        <mo>)</mo>
      </mtd>
    </mtr>
    <mtr>
      <mtd>
        <mi></mi>
      </mtd>
      <mtd>
        <mi>F</mi>
        <mstyle scriptlevel="-2">
          <mo>&searr;</mo>
        </mstyle>
      </mtd>
      <mtd>
        <mo>&darr;</mo>
        <mover>
          <mi>F</mi>
          <mi>&Tilde;</mi>
        </mover>
      </mtd>
    </mtr>
    <mtr>
      <mtd>
        <mi></mi>
      </mtd>
      <mtd>
        <mi></mi>
      </mtd>
      <mtd xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
        <mi>&Cscr;</mi>
      </mtd>
    </mtr>
  </mtable>
</math></p>

<p>Let <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <msup>
    <mi>D</mi>
    <mo>+</mo>
  </msup>
  <mo>(</mo>
  <mi>&Cscr;</mi>
  <mo>)</mo>
</math> denote the left bounded derived category of <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>&Cscr;</mi>
</math>. Let <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>F</mi>
  <mo>:</mo>
  <mi>&Cscr;</mi>
  <mi>&xrarr;</mi>
  <msup>
    <mi>&Cscr;</mi>
    <mo>'</mo>
  </msup>
</math> be a left exact functor. The derived functor of <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>F</mi>
</math> is the functor</p>

<div class="pos">
<p class="dispeq"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>RF</mi>
  <mo>:</mo>
  <msup>
    <mi>D</mi>
    <mo>+</mo>
  </msup>
  <mo>(</mo>
  <mi>&Cscr;</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>&xrarr;</mo>
  <msup>
    <mi>D</mi>
    <mo>+</mo>
  </msup>
  <mo>(</mo>
  <msup>
    <mi>C</mi>
    <mo>&prime;</mo>
  </msup>
  <mo>)</mo>
  <mspace width="1em"/>
</math> determined by <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mspace width="1em"/>
  <mi>RF</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>K</mi>
  <msup>
    <mo>)</mo>
    <mi>i</mi>
  </msup>
  <mo>=</mo>
  <mi>F</mi>
  <mo>(</mo>
  <msup>
    <mi>K</mi>
    <mi>i</mi>
  </msup>
  <mo>)</mo>
  <mo>,</mo>
  <mspace width="1em"/>
</math> for <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>K</mi>
  <mi>&isin;</mi>
  <mi>Kom</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>&Cscr;</mi>
  <mo>)</mo>
</math>.</p>
<br />
</div>

<p>Then</p>

<div class="pos">
<p class="dispeq"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <msup>
    <mi>R</mi>
    <mi>i</mi>
  </msup>
  <mi>F</mi>
  <mo>=</mo>
  <msup>
    <mi>H</mi>
    <mi>i</mi>
  </msup>
  <mo>(</mo>
  <mi>RF</mi>
  <mo>)</mo>
</math>.</p>
<br />
</div>

<h3>Examples</h3>

<p><strong>Ext:</strong> <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mspace width="1em"/>
  <msubsup>
    <mi>Ext</mi>
    <mi>&Cscr;</mi>
    <mi>i</mi>
  </msubsup>
  <mo>(</mo>
  <mi>M</mi>
  <mo>,</mo>
  <mi>N</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>=</mo>
  <msub>
    <mi>Hom</mi>
    <mrow>
      <mi>D</mi>
      <mo>(</mo>
      <mi>&Cscr;</mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
  </msub>
  <mo>(</mo>
  <mi>M</mi>
  <mo>[</mo>
  <mn>0</mn>
  <mo>]</mo>
  <mo>,</mo>
  <mi>N</mi>
  <mo>[</mo>
  <mi>i</mi>
  <mo>]</mo>
  <mo>)</mo>
</math>, <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mspace width="1em"/>
  <msup>
    <mi>Ext</mi>
    <mi>i</mi>
  </msup>
  <mo>(</mo>
  <mi>M</mi>
  <mo>,</mo>
  <mi>&sdot;</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>=</mo>
  <msup>
    <mi>R</mi>
    <mi>i</mi>
  </msup>
  <mi>Hom</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>M</mi>
  <mo>,</mo>
  <mi>&sdot;</mi>
  <mo>)</mo>
</math>, <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mspace width="1em"/>
  <msup>
    <mi>Ext</mi>
    <mi>i</mi>
  </msup>
  <mo>(</mo>
  <mi>&sdot;</mi>
  <mo>,</mo>
  <mi>N</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>=</mo>
  <msup>
    <mi>R</mi>
    <mi>i</mi>
  </msup>
  <mi>Hom</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>&sdot;</mi>
  <mo>,</mo>
  <mi>N</mi>
  <mo>)</mo>
</math>.</p>

<p><strong>Tor:</strong> Let <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mo>&otimes;</mo>
</math> be the left adjoint functor to <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>Hom</mi>
</math> so that</p>

<p><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
  <mi>Hom</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>M</mi>
  <mo>&otimes;</mo>
  <mi>V</mi>
  <mo>,</mo>
  <mi>N</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>&sime;</mo>
  <mi>Hom</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>M</mi>
  <mo>,</mo>
  <mi>Hom</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>N</mi>
  <mo>,</mo>
  <mi>V</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>)</mo>
  <mtext>,</mtext>
  <mspace width="1em"/>
  <mtext>for all </mtext>
  <mphantom>
    t</mphantom>
  <mi>N</mi>
  <mtext>.</mtext>
</math></p>

<p>Then <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mspace width="1em"/>
  <msub>
    <mi>Tor</mi>
    <mi>i</mi>
  </msub>
  <mo>(</mo>
  <mi>&sdot;</mi>
  <mo>,</mo>
  <mi>N</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>=</mo>
  <msup>
    <mi>R</mi>
    <mi>i</mi>
  </msup>
  <mo>(</mo>
  <mi>&sdot;</mi>
  <msub>
    <mo>&otimes;</mo>
    <mi>A</mi>
  </msub>
  <mi>N</mi>
  <mo>)</mo>
</math>, <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mspace width="1em"/>
  <msub>
    <mi>Tor</mi>
    <mi>i</mi>
  </msub>
  <mo>(</mo>
  <mi>M</mi>
  <mo>,</mo>
  <mi>&sdot;</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>=</mo>
  <msup>
    <mi>R</mi>
    <mi>i</mi>
  </msup>
  <mo>(</mo>
  <mi>M</mi>
  <msub>
    <mo>&otimes;</mo>
    <mi>A</mi>
  </msub>
  <mi>&sdot;</mi>
  <mo>)</mo>
</math>.</p>

<p><strong>Sheaf cohomology:</strong> Let <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>X</mi>
</math> be a topological space. The <em>sheaf cohomology</em> of <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>X</mi>
</math> is </p>

<div class="pos">
<p class="dispeq"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <msup>
    <mi>H</mi>
    <mi>i</mi>
  </msup>
  <mo>(</mo>
  <mi>X</mi>
  <mo>;</mo>
  <mi>&sdot;</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>=</mo>
  <msup>
    <mi>R</mi>
    <mi>i</mi>
  </msup>
  <mi>Γ</mi>
  <mo>(</mo>
  <mi>X</mi>
  <mo>;</mo>
  <mi>&sdot;</mi>
  <mo>)</mo>
  <mtext>,</mtext>
  <mspace width="1em"/>
</math> where <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mspace width="1em"/>
  <mtable>
    <mtr>
      <mtd>
        <mi>Γ</mi>
        <mo>:</mo>
      </mtd>
      <mtd>
        <mo>{</mo>
        <mtext>sheaves on</mtext>
        <mi>X</mi>
        <mo>}</mo>
      </mtd>
      <mtd>
        <mo>&xrarr;</mo>
      </mtd>
      <mtd>
        <mo>{</mo>
        <mtext>abelian groups</mtext>
        <mo>}</mo>
      </mtd>
    </mtr>
    <mtr>
      <mtd>
        <mi></mi>
      </mtd>
      <mtd>
        <mi>&Fscr;</mi>
      </mtd>
      <mtd>
        <mo>&map;</mo>
      </mtd>
      <mtd>
        <mi>Γ</mi>
        <mo>(</mo>
        <mi>X</mi>
        <mo>,</mo>
        <mi>&Fscr;</mi>
        <mo>)</mo>
      </mtd>
    </mtr>
  </mtable>
</math></p>
<br />
</div>

<p>is the global sections functor. </p>

<p><strong>Group cohomology:</strong> Let <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>G</mi>
</math> be a group and let <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>M</mi>
</math> be a <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>G</mi>
</math>-module. The <em>cohomology</em> of <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>G</mi>
</math> is </p>

<div class="pos">
<p class="dispeq"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <msup>
    <mi>H</mi>
    <mi>i</mi>
  </msup>
  <mo>(</mo>
  <mi>G</mi>
  <mo>;</mo>
  <mi>&sdot;</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>=</mo>
  <msup>
    <mi>R</mi>
    <mi>i</mi>
  </msup>
  <mo>(</mo>
  <msup>
    <mi>&sdot;</mi>
    <mi>G</mi>
  </msup>
  <mo>)</mo>
  <mtext>,</mtext>
  <mspace width="1em"/>
</math> where <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mspace width="1em"/>
  <msup>
    <mi>M</mi>
    <mi>G</mi>
  </msup>
  <mo>=</mo>
  <mo>{</mo>
  <mi>m</mi>
  <mo>&isin;</mo>
  <mi>M</mi>
  <mo>&mid;</mo>
  <mi>g</mi>
  <mi>m</mi>
  <mo>=</mo>
  <mi>m</mi>
  <mphantom>
    t</mphantom>
  <mtext>for all</mtext>
  <mphantom>
    t</mphantom>
  <mi>g</mi>
  <mo>&isin;</mo>
  <mi>G</mi>
  <mo>}</mo>
</math>.</p>
<br />
</div>

<p>is the <em>invariants</em> of <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>M</mi>
</math>.</p>

<p><strong>Lie algebra cohomology:</strong> Let <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>&gfr;</mi>
</math> be a Lie algebra and let <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>M</mi>
</math> be a <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>&gfr;</mi>
</math>-module. The <em>cohomology</em> of <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>&gfr;</mi>
</math> is </p>

<div class="pos">
<p class="dispeq"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <msup>
    <mi>H</mi>
    <mi>i</mi>
  </msup>
  <mo>(</mo>
  <mi>&gfr;</mi>
  <mo>;</mo>
  <mi>&sdot;</mi>
  <mo>)</mo>
  <mo>=</mo>
  <msup>
    <mi>R</mi>
    <mi>i</mi>
  </msup>
  <mo>(</mo>
  <msup>
    <mi>&sdot;</mi>
    <mi>&gfr;</mi>
  </msup>
  <mo>)</mo>
  <mtext>,</mtext>
  <mspace width="1em"/>
</math> where <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mspace width="1em"/>
  <msup>
    <mi>M</mi>
    <mi>&gfr;</mi>
  </msup>
  <mo>=</mo>
  <mo>{</mo>
  <mi>m</mi>
  <mo>&isin;</mo>
  <mi>M</mi>
  <mo>&mid;</mo>
  <mi>x</mi>
  <mi>m</mi>
  <mo>=</mo>
  <mi>m</mi>
  <mphantom>
    t</mphantom>
  <mtext>for all</mtext>
  <mphantom>
    t</mphantom>
  <mi>x</mi>
  <mo>&isin;</mo>
  <mi>&gfr;</mi>
  <mo>}</mo>
</math></p>
<br />
</div>

<p>is the <em>invariants</em> of <math
xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mi>M</mi>
</math>.</p>

<p></p>

<p></p>

<p></p>

<p></p>
</body>
</html>
