Мой пример не будет являться категорией? На каком этапе ошибка, как исправить и доказать утверждение?
Пример нормальный, просто указанный функтор действительно не обязан быть строгим. Думаю, автор имел в виду несколько другую конструкцию: вложение Йонеды. Это вот что: будем теперь варьировать объект
(все происходит в фиксированной категории
). Наша конструкция сопоставляет каждому объекту
функтор из
в
. Ее можно продолжить до функтора из категории
в категорию всех функторов из
в
— точнее, до контравариантного функтора, то есть, до функтора из
в
. Для этого, разумеется, мы должны доопределить его на морфизмах: сопоставив каждому морфизму
в категории
морфизм (то есть, естественное преобразование) функторов
. Это естественное преобразование, разумеется, задается композицией морфизмов. Полученный функтор
(или аналогично получаемый функтор
уже является строгим (примерно это утверждение называется леммой Йонеды).