프로지 건설

Proj construction

대수 기하학에서 프로즈투사적 공간과 투사적 다양성의 전형적인 성질을 가진 물체를 생산하는 아핀 계통스펙트럼 구성과 유사한 구조다.그 건축은 교구적이지는 않지만, 계획 이론의 기초적인 수단이다.

이 글에서, 모든 고리는 동일하고 정체성과 일치한다고 가정할 것이다.

등급반지의 프로지

세트로서의 프로지

을(를) 등급이 지정된 으로 두십시오.

그라데이션과 관련된 직접 합계 분해. 관련없는 이상은 양의 원소 이상이다.
우리는 이상형이 동질 원소에 의해 생성된다면 동질적이라고 말한다.그러면 세트로서.
간결성을 위해 우리는 S X}을를) 쓸 것이다

위상학적 공간으로서의 프로지

닫힌 세트를 폼의 세트로 정의하여 S Zariski 토폴로지로 불리는 위상을 정의할 수 있다.

여기서 (는) 동질적 이상이다 연결 체계의 경우처럼 이(가 X {\토폴로지의 닫힌 집합을 형성하는지 빠르게 검증된다

실제로() I이(가) 이상 계열이라면 ()= V () = V ( ) V 가 있다.{i 및 색인 집합 I가 유한하면 V() = ) = V ) {\i}.

마찬가지로, 우리는 오픈 세트를 출발점으로 삼고 정의할 수 있다.

A common shorthand is to denote by , where is the ideal generated by . For any ideal , the sets and are complementary, and hence the same proof as before shows that the sets form a topology on . The advantage of this approach is that the sets , where ranges over all homogeneous elements of the ring 의 스펙트럼에 대한 유사 사실이 마찬가지로 필수불가결한 것처럼, 이위상의 기초를 형성하는 것은 {\ 분석에 필수불가결한 도구다

계획으로서의 프로지

우리는 또한 에 피사체 케이스에서처럼 "구조 피사체 피사체"라고 불리는피사체를 만들어 하나의 계략으로 만든다.스펙 구축의 경우와 마찬가지로 진행방법은 여러 가지가 있다. 고전 대수 기하학에서 투영적인 다양성에 대한 정기적인 기능 구성도 시사하는 가장 직접적인 것은 다음과 같다.For any open set of (which is by definition a set of homogeneous prime ideals of not containing ) we define the ring to be the set of all functions

(여기서 ( ) 은(는) 각 주요 이상 에 대해 다음과 같이 동일한 수준의 동질 원소의 분수로 구성된 분수 의 링의 서브링을 나타낸다

  1. ( p) (는) ( p) 의 요소다
  2. 각 주요 이상 에 대해 동일한 의 동일한 요소 p (를) 포함하는 열린 하위 집합 V U이(가) 있다
    • (가) 에 없음

It follows immediately from the definition that the form a sheaf of rings on , and it may be shown that the pair (, )실제로 하나의 체계(은 각 열린 하위 D( f) 이(가) 사실상 부속 체계임을 보여줌으로써 달성된다.

등급이 매겨진 모듈에 연결된 피복

의 구성에 대한 의 필수 속성은 S S 각 주요 p {\ 대해 S S_)}를 형성하는능력이었다. 이 속성은에 대해 등급 모듈 M , and therefore with the appropriate minor modifications the preceding section constructs for any such a sheaf, denoted , of -modules on . This sheaf is quasicoherent by construection. 만일 이(가) 도 의 여러 요소예: 다항식 링 또는 그것의 동질적 지수)에 의해 생성되는 경우, 정합성 은 이 구조에 의해 등급이 매겨진 에서 발생한다.[1]해당 등급의 모듈은 고유하지 않다.

세레의 꼬불꼬불한 껍질

등급이 다른 자체로 다른 M {\ M(를) 취할 때 특별한 경우: 즉, 의 도 d 요소를 S )의d+1 요소로 한다. 그래서

and denote . We then obtain as a quasicoherent sheaf on , denoted or simply , called the twisting sheaf of 세레.( ) (가) 사실 반전성 피복임을 확인할 수 있다.


( 가 효용되는 한 가지 이유는 {\ O_시공에서 우리가 0도의 분수로 통과할 때 손실되었던 의 대수 정보를 복구하기 때문이다.A에 대한 Spec A의 경우, 구조물의 전체 섹션은 A자체를 형성하는 반면, 여기서 {\의 전역 섹션은 }의 도 영도 요소만 형성한다 정의하면

그런 다음 O(){\{\에는 에 대한 정보가 포함되며 계산하면 된 모든 등급 정보가 포함된다.마찬가지로, 등급이 매겨진 {\X} N {\ N에 대해 정의한다.

특히 N 에 대한 등급 정보를 으로예상한다. N {\ N(가) 된 S {\displaystyle -module 에 대한 손실된 등급 정보를 포함할 것으로 예상한다 는 제안한다. 은(는) 잘못되었지만, 사실상 이러한 조각으로부터 재구성될 수 있다.

그러나 이는 (가) 아래 다항식 링인 경우 해당된다.이 상황은 스펙 펑커국소적으로 링된 공간의 범주에서 글로벌 섹션 펑터(functor)와 대조된다.

투사형 n-공간

이(가) 링인 경우, {\ 위에 투영된 n-공간을 스키마로 정의함

다항식 S = [ ,… , ]{\S=은 각 {\ 의 각 요소가 도 1을 갖도록 하여 정의된다이것을 의 O( {\정의와 비교해 보면, ()의섹션은 사실상 x 에 의해 생성된 선형 동종 다항식임을 알 수 있다.는 x 가 문자 그대로 투영 - 대한 좌표인 ()의 또 다른 해석을 시사한다

Proj의 예

아핀 라인 위로 프로지

베이스 링을 = [

aff= 점들을 제외하고 섬유는 타원 곡선이며 곡선이 노달 곡선으로 전락하는 지점들은 로 한다.그래서 진동이 있다.
그것은 또한 계획의 부드러운 형태론이다. (Jacobian 기준을 사용하여 확인할 수 있다.)

투사형 과급기 및 품종

The projective hypersurface (는) 페르마트 5중주(Fermat 5중주)의 예로서, 역시 칼라비–이다.야우 다지관.투사성 하이퍼퍼페이스 외에도, 동종 다항식 시스템에 의해 차단되는 모든 투사성 다양성

+ )에서 -csv는 등급화된 대수법에 대한 proj 구성을 사용하여 투영 체계로 변환할 수 있다.
투영적 계획에 투영적 다양성을 포함시키는 것.

가중 투영 공간

가중 투영 공간은 변수가 비표준도를 갖는 다항 링을 사용하여 구성할 수 있다.For example, the weighted projective space corresponds to taking of the ring where have weight 2 {\2}}: 무게 2가 있다.

비그레이드 반지

프루즈 구조는 큰 고리와 여러 겹 고리로 확장된다.기하학적으로 이것은 투영적인 계획의 산물을 가져가는 것에 해당한다.예를 들어, 등급이 매겨진 링을 볼 때

각 발전기 의 정도와 위에 있는 이 알헤브라의 텐서 곱은 빅레이드 대수학(bigraded 대수학)을 제공한다.
여기서 중량 ,) 이고 는 중량, 1) )을 가짐 그러면 프로지 구조는 다음을 제공한다.
그건 계획적인 계획의 산물이야그러한 계획들이 총 등급의 대수학을 취함으로써 투영적인 공간에 내재되어 있다.
여기서 도 ) )} 요소는) 요소로 간주된다., 의 k {\ k -th gradded part of S ∙ 이(가) 모듈임을 의미한다.
In addition, the scheme now comes with bigraded sheaves which are the tensor product of the sheaves 여기서
그리고
표준적인 투영법은 공통 알헤브라의 텐서 제품 다이어그램에서 이러한 알헤브라를 주입하는 것으로부터 오는 것이다.

글로벌 프로지

프로즈 건설의 일반화는 링 S알제브라조각으로 대체하고, 결과적으로 프로즈의 링을 교정한 것으로 생각될 수 있는 계획을 생산한다.예를 들어, 이 구조는 기본 계획 위에 투영적인 공간 번들을 건설하는 데 종종 사용된다.

가정

형식적으로는 X를 어떤 계략이라도 되게 하고 S는 등급이 매겨진 -algebras (의 정의는 {\ -modules 정의와 유사하다) 즉, 직접 합을 분해한 sheaf이다.

여기서 각 (는) X의 모든 열린 부분 집합 U에 대해 X -algebra 및 그에 따른 직접 합 분해인

반지로써 이 대수학을 채점하는 것이다.여기서 0 = X{\ 스타일 을(를) 가정한다. 우리는 S가일관성 있는 피복이라고 추가 가정한다. 이는 공사의 진행에 필요한 서로 다른 오픈 세트에 대한 섹션에 대한 "일관성" 가정이다.

건설

이 설정에서 우리는 X의 모든 개방부속서 U에 대해 X에 대한 체계 P "projection" map p를 구성할 수 있다.

이 정의는 우리가 먼저 각 오픈 어핀 U Y \operatorname 을(를) 정의함으로써 P j }을를) 구성함을 제안한다.

지도 : U→ U 스타일 , and then showing that these data can be glued together “over” each intersection of two open affines U and V to form a scheme Y which we define to be . It is not hard to show that defining each 도 영도 원소가 {\S(U)에 포함함에 따라 필요한 의 일관성을 산출하는 Y 자체의 일관성은 S에 대한 준 일관성 가정으로부터 따른다.

꼬불꼬불한 칼집

If S has the additional property that is a coherent sheaf and locally generates S over (that is, when we pass to the stalk of the sheaf S at a point x of X, which is a graded algebra whose degree-zero elements form the ring then the led-one 요소가 , 에 걸쳐 정밀하게 생성된 모듈을 형성하고, 또한 그 위에 줄기를 대수로서 생성) 그러면 우리는 더 많은 공사를 할 수 있을 것이다.Over each open affine U, Proj S(U) bears an invertible sheaf O(1), and the assumption we have just made ensures that these sheaves may be glued just like the above; the resulting sheaf on is also denoted O(1) and serves much the same pu링의 Proj에 있는 비틀림 피복이 그러하듯이 j }에 대해 rpose.

준정합성 피복의 프로지

을(를) 체계 X 에 대한 준 일관성 있는 피복으로 두십시오대칭 알헤지브라 y () 의 피복은 당연히 이 매겨진 O -modules의 준 일관성 피복이다.The resulting scheme is denoted by . If is of finite type, then its canonical morphism is a projective morphism.[2]

For any , the fiber of the above morphism over is the projective space associated to the dual of the vector space over (.

If is a quasi-coherent sheaf of graded -modules, generated by and such that is of finite type, then is a closed subscheme of and is then projective over . In fact, every closed subscheme of a projective is of this form.[3]

투영 공간 번들

As a special case, when is locally free of rank , we get a projective bundle over of relative dimension . Indeed, if we take an open cover of X by open은 ( U(를) 붙여서, 이들 각각에 제한되었을 때, 이(가) A에 대해 무료가 되도록 한다.

따라서 ) 투영 공간 번들이다.많은 품종 집단은 타원곡선의 Weierstrass 계열과 같이 이러한 투영적인 다발의 하위집합으로 건설될 수 있다.자세한 내용은 기본 문서를 참조하십시오.

Global Proj의 예

글로벌 프로즈는 렙쉐츠 연필을 만드는 데 사용될 수 있다.예를 들어 = s, t 1}:{1}을(를) 두고 동종 다항식 , [ ,, , , ]{\}}}}}}}]를 k로 한다.We can consider the ideal sheaf of and construct global proj of this quotient sheaf of algebras . This can be described explicitly as the projective morphism 1

참고 항목

참조

  1. ^ Ravi Vakil (2015). Foundations of Algebraic Geometry (PDF)., 코롤러리 15.4.3.
  2. ^ EGA, II.5.5.
  3. ^ EGA, II.5.5.1.