대수 기하학 에서 인용구 체계 는 투영적 체계 에 대해 국소적으로 자유형 피복재를 파라메트리하는 체계다.More specifically, if X is a projective scheme over a Noetherian scheme S and if F is a coherent sheaf on X , then there is a scheme Quot F ( X ) {\displaystyle \operatorname {Quot} _{F}(X)} whose set of T -points Quot F ( X ) ( T ) = Mor S ( T , Quot F ( X ) ) {\displaystyle \operatorname {Quot} _{F}(X)(T)=\ope ratorname {Mor} _{S}(T,\operatorname {Quot} _{F}(X)} 은 T 위 에 평평한 F × S {\displaystyle F\times _{S}T} 의 인수 의 이형성 클래스 집합이다 .그 개념은 알렉산더 그로텐디크 에 의해 소개되었다.[1]
그것은 일반적으로 힐버트 체계 와 같이 관심 있는 기하학적 객체를 파라메트리징하는 또 다른 체계를 구축하는데 사용된다. (사실 F 를 sheaf O X {\ displaystyle {\mathcal{O}_{X}}) 구조로 가져가면 힐버트 체계가 주어진다 .
정의 노메테리아 기본 구성표 S {\displaystyle S} 에 대한 유한 유형 X → S {\displaystyle X} 및 일관성 있는 셰이프 E ∈ Coh (X ) {\displaystyle {\mathcal{E}\\text{Coh}(X) 에 functor가[2] 있다.
Q u o t E / X / S : ( S c h / S ) o p → 놓다 {\displaystyle {\mathcal {Quot}_{\mathcal {E}/X/S}:(Sch/S)^{op}\text{\text} 세트}}
T → S {\displaystyle T\to S} 에 전송
Q u o t E / X / S ( T ) = { ( F , q ) : F ∈ Coh ( X T ) Supp ( F ) 에 대해 적절하다 T F 납작 엎어져 있다 T q : E T → F 굴욕적인 } / ∼ {\displaystyle {\mathcal {Quot}_{\mathcal {E}/X/S}(T)=\left\{\mathcal {F},q): {\begin{matrix}{\mathcal{F}}{\text{Coh}}(X_{T})\{\text{Supple}}{\text}{{\mathcal{F}{\text}{{}}}}}는 }T\q:{\mathcal{E_}}}}}}}}}}}}}에 대해 적당하다. T}\to {\mathcal{F}{\text{severjective}}\end{matrix}\right\}/\sim }
여기서 X T = X × S T {\displaystyle X_{ T}=X\time _{S}T } 및 E T = p r r E {\ displaystyle {\mathcal{E}}_{ T}= pr_ {X}^{*}}{\mathcal{E}}} 투영 p r X : X T → X {\displaystyle pr_{X} X}X_{{}} T}\to X} . There is an equivalence relation given by ( F , q ) ∼ ( F ′ , q ′ ) {\displaystyle ({\mathcal {F}},q)\sim ({\mathcal {F}}',q')} if there is an isomorphism F → F ″ {\displaystyle {\mathcal {F}}\to {\mathcal {F}}''} commuting with the two projections q , q ′ {\displaystyle q,q'} ; that is,
E T → q F ↓ ↓ E T → q ′ F ′ {\displaystyle {\begin{matrix}{\mathcal{E}}_{{ T}&{\xrightarrow{q}}{\mathcal {F}\\\downarrow {}&\\downarrow \\\mathcal {E}_{\mathcal}}{{\mathcal}}}}{\mathcal}}}}}}{{ T}&{\xrightarrow{q'}}&{{\mathcal {F}'\end{matrix}}
E T → i d E T {\ displaystyle {\mathcal{E}_{{} 에 대한 정류 도표임T}{\xrightarrow{id}}{\mathcal{E}_{T}} 또는 ker (q ) = ker (q q ){\displaystyle{ker}(q)={\text{ker }}(q')} 을(으)로 잡는 것과 동등한 조건이 있다. 이것은 하위 기능자의 분리된 결합으로 자연적인 층을 갖는 인용 부함수 라고 불리며 , 각각은 Hilbert 다항식 \ {\displaystyle S} -scheme라고 불리는 투사 S {\displaystyle S} -scheme 로 표현된다.
힐베르트 다항식 For a relatively very ample line bundle L ∈ Pic ( X ) {\displaystyle {\mathcal {L}}\in {\text{Pic}}(X)} [3] and any closed point s ∈ S {\displaystyle s\in S} there is a function ϕ : N → N {\displaystyle \phi :\mathbb {N} \to \mathbb {N} } sending
m ↦ χ ( F s ( m ) ) = ∑ i = 0 n ( − 1 ) i 어슴푸레한 κ ( s ) H i ( X , F s ⊗ L s ⊗ m ) {\displaystyle m\mapsto \chi({\mathcal {F}_{s}(m)) =\sum _{i=0}^{n(-1)^{i}{\text{properties}_{\kappa(s)} H^{i}(X, {\mathcal {F}_{s}\otimes {\mathcal {L}^{s}^{\otimes m}})}
이것은 m >> 0 {\displaystyle m>>0} 에 대한 다항식이다. 이것을 힐베르트 다항식 이라고 하는데, 인용 펑터의 자연스러운 층화를 준다. 다시 L {\ displaystyle {\mathcal{L} 고정된 L에 대해 하위 기능의 결합이 해제되어 있다.
Q u o t E / X / S = ∐ Φ ∈ Q [ λ ] Q u o t E / X / S Φ , L {\displaystyle {\mathcal {Quot}_{\mathcal {E}/X/S}=\coprod _{\\\ Phi \in \mathb{Q} [\lambda ]}{\mathcal {Quot}_{{\mathcal {E}/X/S}^{\Phi ,{\mathcal {L}}}}}}}}
어디에
Q u o t E / X / S Φ , L ( T ) = { ( F , q ) ∈ Q u o t E / X / S ( T ) : Φ F = Φ } {\displaystyle {\mathcal {Quot}_{\mathcal {E}/X/S}^{\Phi,{\mathcal {L}}}(T)=\left\{\mathcal {F},q)\in {\mathcal}_{E}/X/S(T)}): \Phi _{\mathcal{F}=\Phi \right\}}}
The Hilbert polynomial Φ F {\displaystyle \Phi _{\mathcal {F}}} is the Hilbert polynomial of F t {\displaystyle {\mathcal {F}}_{t}} for closed points t ∈ T {\displaystyle t\in T} . Note the Hilbert polynomial is independent of the choice of very ample line bundle L {\displaystyle {\mathcal {L}}} .
그로텐디크의 존재 정리 It is a theorem of Grothendieck's that the functors Q u o t E / X / S Φ , L {\displaystyle {\mathcal {Quot}}_{{\mathcal {E}}/X/S}^{\Phi ,{\mathcal {L}}}} are all representable by projective schemes Quot E / X / S Φ {\displaystyle {\text{Quot}}_{{\mathcal {E}}/X/S}^{\ Phi } 과 S{\ displaystyle S} .
예 그라스만어 n {\displaystyle n} - 차원 벡터 공간에서 k {\displaystyle k} -plane의 G( n,k ) {\displaystyle G( n,k)} 은(는) 범용 몫이 있다.
O G ( n , k ) ⊕ k → U {\displaystyle {\mathcal {O}_{G(n,k)}^{\oplus k}\to {\mathcal {U}}}
where U x {\displaystyle {\mathcal {U}}_{x}} is the k {\displaystyle k} -plane represented by x ∈ G ( n , k ) {\displaystyle x\in G(n,k)} . Since U {\displaystyle {\mathcal {U}}} is locally free and at every point it represents a k {\displaystyle k} -plane, it has the constant Hilbert polynomial φ ( λ ) = k {\displaystyle \Phi (\lambda )=k }. 이것 은 G (n , k ) {\displaystyle G(n,k)} 가 인용 functor를 나타낸다 .
Q u o t O G ( n , k ) ⊕ ( n ) / 스펙 ( Z ) / 스펙 ( Z ) k , O G ( n , k ) {\displaystyle {\mathcal {Quot}_{{\mathcal {O}_{G(n,k)}^{\oplus (n)/{\text{Spec}(\mathb {Z})}/{\text{Spec}}}^{k, {O}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}{{{{{{{{{}}}}}}}}}}}
투영 공간 특별한 경우로서 프로젝트 공간 P (E ){\displaystyle \mathb {P}({\mathcal {E}) 를 인용 체계로 구성할 수 있다.
Q u o t E / X / S 1 , O X {\displaystyle {\mathcal {Quot}_{\mathcal {E}/X/S}^{1,{\mathcal {O}_{X}}}}}}
S {\displaystyle S} -scheme X {\displaystyle X} 의 sheaf E {\ displaystyle {\mathcal {E}} 에 대해.
힐버트 계획 힐버트 제도는 인용구획의 특별한 예다. 하위 집합 Z ⊂ X {\displaystyle Z\subset X} 을(를) 투영으로 지정할 수 있다는 점에 유의하십시오.
O X → O Z {\displaystyle {\mathcal{O}_{X}\to {\mathcal{O}_{Z}}에 연결
계통 T s S c h / S {\displaystyle T\in Sch/S} 에 의해 매개변수화된 그러한 투영의 플랫 패밀리는 다음과 같이 주어질 수 있다 .
O X T → F {\displaystyle {\mathcal{O}_{X_{{ T}}\to {\mathcal{F}}
Hilbert 다항식이 Z {\displaystyle Z} 과(와) 연관되어 있기 때문에, z Z {\displaystyle \Phi _{Z} 로 표시되므로, 계획의 이형성이 있다.
인용문 O X / X / S Φ Z ≅ 힐브 X / S Φ Z {\displaystyle {\text{Quot}}_{{\mathcal {O}_{X}/X/S}^{\ Phi _{Z}\cong {\text{ Hilb}}_{X/S}^{\ 피 _{Z}}}
매개 변수화 예제 If X = P k n {\displaystyle X=\mathbb {P} _{k}^{n}} and S = Spec ( k ) {\displaystyle S={\text{Spec}}(k)} for an algebraically closed field, then a non-zero section s ∈ Γ ( O ( d ) ) {\displaystyle s\in \Gamma ({\mathcal {O}}(d))} has vanishing locus Z = Z ( s ) {\displaystyle Z=Z(s)} with Hilbert poly 명목상의
Φ Z ( λ ) = ( n + λ n ) − ( n − d + λ n ) {\displaystyle \Phi _{Z}(\lambda )={\binom {n+\lambda }{n}-{n}-{\binom {n-d+\lambda }}}}}
그러자, 억측이 나온다.
O → O Z {\displaystyle {\mathcal {O}\to {\mathcal {O}_{Z}}}
with kernel O ( − d ) {\displaystyle {\mathcal {O}}(-d)} . Since s {\displaystyle s} was an arbitrary non-zero section, and the vanishing locus of a ⋅ s {\displaystyle a\cdot s} for a ∈ k ∗ {\displaystyle a\in k^{*}} gives the same vanishing locus, the scheme Q = P ( Γ ( O ( d ) ) ) {\displaystyle Q=\mathbb {P}(\Gamma({\mathcal{O})(d))} 은(는) 이러한 모든 섹션에 대해 자연 파라미터화를 제공한다 .There is a sheaf E {\displaystyle {\mathcal {E}}} on X × Q {\displaystyle X\times Q} such that for any [ s ] ∈ Q {\displaystyle [s]\in Q} , there is an associated subscheme Z ⊂ X {\displaystyle Z\subset X} and surjection O → O Z {\displaystyle {\mathcal {O}}\to {\mathcal {O}}_{Z}} . This constr uption은 인용구를 나타낸다.
Q u o t O / P n / 스펙 ( k ) Φ Z {\displaystyle {\mathcal {Quot}_{\mathcal {O}/\mathb {P}^{n}/{\text{Spec}}(k)^{\\\\ 피 _{Z}}}
투영 평면의 사각형 X = P 2 {\ displaystyle X=\mathb {P} ^{2 }} 및 s ∈ γ γ ( O ( 2 ) {\displaysty s\in \Gamma({\mathcal{O}(2 )}}}}, Hilbert 다항식 다항식은
Φ Z ( λ ) = ( 2 + λ 2 ) − ( 2 − 2 + λ 2 ) = ( λ + 2 ) ( λ + 1 ) 2 − λ ( λ − 1 ) 2 = λ 2 + 3 λ + 2 2 − λ 2 − λ 2 = 2 λ + 2 2 = λ + 1 디스플레이 스타일 {\displaystyle}\ Phi _{Z}(\lambda )&={\binom {2+\lambda }{2}}-{\binom {2-2+\lambda }{2}}\\&={\frac {(\lambda +2)(\lambda +1)}{2}}-{\frac {\lambda (\lambda -1)}{2}}\\&={\frac {\lambda ^{2}+3\lambda +2}{2}}-{\frac {\lambda ^{2}-\lambda }{2}}\\&={\frac {2\lambda +2}{2 }}\\&=\\da +1\end{정렬}}
그리고
인용문 O / P 2 / 스펙 ( k ) λ + 1 ≅ P ( Γ ( O ( 2 ) ) ) ≅ P 5 {\displaystyle {\text{Quot}_{\mathcal {O}/\mathb {P}^{{\text{Spec}(k)^{\lambda +1}\cong \mathb {P}(\Mathcal{O})\cangmathb {P}{{{{{{{{{{{5}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
P 5 × P 2 {\ displaystyle \mathb {P} ^{5}\time \mathb {P} ^{2}}회 이상의 범용 지수는 다음과 같다 .
O → U {\displaystyle {\mathcal {O}\to {\mathcal {U}}
여기서 한 점에 걸친 섬유[Z ] ∈ quot quot quot quot quot λ λ + 1 {\text{Quot}}_{\\mathcal{O}/\mathb {P}/{\text{P}}}{\Spec}}^{\lambda +1}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}{{{{{{{{
O → O Z {\displaystyle {\mathcal {O}\to {\mathcal {O}_{Z}}}
예를 들어, [Z ] = [ 0 : a 1 : a 2 : 3 : 4 : 5 ] {\displaystyle [Z]=[a_{0}:a_{1}:a_{2}:a_{3 }:a_{4}:a_{5}}}}}} 이(가) 의 계수를 나타내는 경우
f = a 0 x 2 + a 1 x y + a 2 x z + a 3 y 2 + a 4 y z + a 5 z 2 {\displaystyle f=a_{0}x^{2}+a_{1 }}xy+a_{2}xz+a_{3}y^{2}+a_{4}yz+a_{5}z^{2}}
그 다음 [Z ] {\displaystyle [Z] 에 대한 범용 지수는 정확한 짧은 시퀀스를 제공한다 .
0 → O ( − 2 ) → f O → O Z → 0 {\displaystyle 0\to {\mathcal {O}(2){\x오른쪽 화살표 {f}{\mathcal {O}\to 0}
원곡선의 반분 벡터 번들 g {\displaystyle g} 의 원곡선 C {\displaystyle C}에 있는 반분형 벡터 번들은 한정된 등급의 국소적으로 자유층이라고 동등하게 설명할 수 있다.이 와 같이 로컬에서 무료로 제공되는 순위 n {\displaystyle {\mathcal {F} 의 F {\displaystyle d} 에 속성이[4] 있음
H 1 ( C , F ) = 0 {\displaystyle H^{1}(C,{\mathcal {F})=0} F {\ displaystyle {\mathcal {F} 이(가) 글로벌 섹션에 의해 생성됨d > n ( 2 g - 1 ) {\displaystyle d>n( 2g-1)용. 이것은 추론이 있다는 것을 암시한다.
H 0 ( C , F ) ⊗ O C ≅ O C ⊕ N → F {\displaystyle H^{0}(C, {\mathcal {F})\time {\mathcal {O}{C}\cong {\mathcal {O}}{C}^{\oplus N}\to {\mathcal {F}}}}}}}}}}
그런 다음 인용구 Q u o o o o o o C o N / Z {\ displaystyle {Quot}_{\mathcal{O}_{C}^{\oplus N}/{\mathcal{C}/\mathb{Z}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} 파라메타에 따라 모든 그러한 거절이러에 해당된다. Grotendieck-Remann-Roch 정리 를 사용하여 치수 N {\displaystyle N} 은 (는)
χ ( F ) = d + n ( 1 − g ) {\displaystyle \chi({\mathcal{F}})=d+n(1-g)}
For a fixed line bundle L {\displaystyle {\mathcal {L}}} of degree 1 {\displaystyle 1} there is a twisting F ( m ) = F ⊗ L ⊗ m {\displaystyle {\mathcal {F}}(m)={\mathcal {F}}\otimes {\mathcal {L}}^{\otimes m}} , shifting the degree by n m {\displaystyle nm} , so
χ ( F ( m ) ) = m n + d + n ( 1 − g ) {\displaystyle \chi({\mathcal {F})(m)=mn+d+n(1-g)} [4]
힐베르트 다항식 부여
Φ F ( λ ) = n λ + d + n ( 1 − g ) {\displaystyle \Phi _{\mathcal {F}(\lambda )=n\lambda +d+n(1-g)}
그러면 반안정 벡터 번들의 위치가 에 포함되어 있다.
Q u o t O C ⊕ N / C / Z Φ F , L {\displaystyle {\mathcal {Quot}_{\mathcal {O}_{C}^{\oplus N}/{\mathcal {C}/\mathb {Z}^{}^{\\\ Phi _{\mathcal{F},{\mathcal{L}}}}}
GIT 지수 를 사용하여 반증 가능한 벡터 번들 M C (n , d ) {\displaystyle {\mathcal {M}_{C}(n,d)} 을 (를) 구성하는 데 사용할 수 있다.[4]
참고 항목 참조 ^ 그랜디크, 알렉산더 기법 de construction et théoremes en géométrie algébrique IV : 레스 슈마스 드 힐버트. 세미나레 부르바키: 안네 1960/61, exposes 205-222, 세미나레 부르바키, 6번(1961), 토크 221, 페이지 249-276 ^ Nitsure, Nitin (2005-04-29). "Construction of Hilbert and Quot Schemes". arXiv :math/0504590 . ^ Meaning a basis s i {\displaystyle s_{i}} for the global sections Γ ( X , L ) {\displaystyle \Gamma (X,{\mathcal {L}})} defines an embedding s : X → P S N {\displaystyle \mathbb {s} :X\to \mathbb {P} _{S}^{N}} for N = dim ( Γ ( X , L ) ) {\displaystyle N={\text{dim}}(\Gamma (X,{\mathcal {L}}))} ^ a b c Hoskins, Victoria. "Moduli Problems and Geometric Invariant Theory" (PDF) . pp. 68, 74–85. Archived (PDF) from the original on 1 March 2020.