Баға ұсынысы - Quot scheme

Жылы алгебралық геометрия, Баға ұсынысы а-да жергілікті бос шектерді параметрлеу схемасы проективті схема. Нақтырақ айтқанда, егер X Ноетрия схемасы бойынша проективті схема S және егер F Бұл когерентті шоқ қосулы X, содан кейін схема бар ${ displaystyle operatorname {Quot} _ {F} (X)}$ оның жиынтығы Т-ұпайлар ${ displaystyle operatorname {Quot} _ {F} (X) (T) = operatorname {Mor} _ {S} (T, operatorname {Quot} _ {F} (X))})$ - изоморфизм кластарының жиынтығы келісімдер туралы ${ displaystyle F times _ {S} T}$ тегіс Т. Ұғымы енгізілген Александр Гротендик.^[1]

Әдетте геометриялық объектілерді параметрлейтін басқа схеманы құру үшін қолданылады, мысалы, а Гильберт схемасы. (Шындығында, қабылдау F құрылым құрылымы болу ${ displaystyle { mathcal {O}} _ {X}}$ Гильберт схемасын береді.)

Анықтама

Үшін ақырлы типтің схемасы ${ displaystyle X to S}$ астам Ноетриялық базалық схема ${ displaystyle S}$ және а когерентті шоқ ${ displaystyle { mathcal {E}} in { text {Coh}} (X)}$ , функция бар^[2]

${ displaystyle { mathcal {Quot}} _ {{ mathcal {E}} / X / S} :( Sch / S) ^ {op} to { text {Sets}}}$

жіберіліп жатыр ${ displaystyle T to S}$ дейін

${ displaystyle { mathcal {Quot}} _ {{ mathcal {E}} / X / S} (T) = left {({ mathcal {F}}, q): { begin {matrix} { mathcal {F}} in { text {Coh}} (X_ {T}) { text {Supp}} ({ mathcal {F}}) { text {is over over}} T { mathcal {F}} { text {тегіс}} T q: { mathcal {E}} _ {T} to { mathcal {F}} { text {surjective}} end {matrix}} right } / sim}$

қайда ${ displaystyle X_ {T} = X times _ {S} T}$ және ${ displaystyle { mathcal {E}} _ {T} = pr_ {X} ^ {*} { mathcal {E}}}$ проекциясы астында ${ displaystyle pr_ {X}: X_ {T} - X}$ . Арқылы берілген эквиваленттік қатынас бар ${ displaystyle ({ mathcal {F}}, q) sim ({ mathcal {F}} ', q')}$ егер изоморфизм болса ${ displaystyle { mathcal {F}} to { mathcal {F}} ''}$ екі проекциямен жүру ${ displaystyle q, q '}$ ; Бұл,

${ displaystyle { begin {matrix} { mathcal {E}} _ {T} & { xrightarrow {q}} & { mathcal {F}} downarrow {} && downarrow { mathcal {E}} _ {T} & { xrightarrow {q '}} & { mathcal {F}}' end {matrix}}}$

үшін ауыстырмалы диаграмма болып табылады ${ displaystyle { mathcal {E}} _ {T} { xrightarrow {id}} { mathcal {E}} _ {T}}$ . Сонымен қатар, ұстаудың баламалы шарты бар ${ displaystyle { text {ker}} (q) = { text {ker}} (q ')}$ . Бұл деп аталады Quot функциясы ол субфункторлардың дисконтталған одағына табиғи стратификациясы бар, олардың әрқайсысы проективті болып табылады ${ displaystyle S}$ - деп аталатын схема схема Гильберт көпмүшесімен байланысты ${ displaystyle Phi}$ .

Гильберт көпмүшесі

Салыстырмалы түрде өте мол сызық байламы ${ displaystyle { mathcal {L}} in { text {Pic}} (X)}$ ^[3] және кез-келген жабық нүкте ${ displaystyle s in S}$ функция бар ${ displaystyle phi: mathbb {N} to mathbb {N}}$ жіберіліп жатыр

${ displaystyle m mapsto chi ({ mathcal {F}} _ {s} (m)) = sum _ {i = 0} ^ {n} (- 1) ^ {i} { text {dim }} _ { kappa (s)} H ^ {i} (X, { mathcal {F}} _ {s} otimes { mathcal {L}} _ {s} ^ { otimes m})}$

бұл үшін көпмүше ${ displaystyle m >> 0}$ . Бұл деп аталады Гильберт көпмүшесі бұл Quot функциясының табиғи стратификациясын береді. Тағы да, үшін ${ displaystyle { mathcal {L}}}$ қосалқы субфункторлар бірлестігі бар

${ displaystyle { mathcal {Quot}} _ {{ mathcal {E}} / X / S} = coprod _ { Phi in mathbb {Q} [ lambda]} { mathcal {Quot}} _ {{ mathcal {E}} / X / S} ^ { Phi, { mathcal {L}}}}$

қайда

${ displaystyle { mathcal {Quot}} _ {{ mathcal {E}} / X / S} ^ { Phi, { mathcal {L}}} (T) = left {({ mathcal { F}}, q) in { mathcal {Quot}} _ {{ mathcal {E}} / X / S} (T): Phi _ { mathcal {F}} = Phi right } }$

Гильберт көпмүшесі ${ displaystyle Phi _ { mathcal {F}}}$ болып Гильберт полиномы табылады ${ displaystyle { mathcal {F}} _ {t}}$ жабық нүктелер үшін ${ displaystyle t in T}$ . Гильберт көпмүшесі сызық шоғырын таңдауға тәуелді емес екенін ескеріңіз ${ displaystyle { mathcal {L}}}$ .

Гротендиктің өмір сүру теоремасы

Бұл Гротендиктің теоремасы, бұл функционалдар ${ displaystyle { mathcal {Quot}} _ {{ mathcal {E}} / X / S} ^ { Phi, { mathcal {L}}}}$ барлығы проективті схемалармен ұсынылған ${ displaystyle { text {Quot}} _ {{ mathcal {E}} / X / S} ^ { Phi}}$ аяқталды ${ displaystyle S}$ .

Мысалдар

Грассманниан

Шөптесін өсімдік ${ displaystyle G (n, k)}$ туралы ${ displaystyle k}$ -жаңалықтар ${ displaystyle n}$ -өлшемді векторлық кеңістіктің әмбебап квитенті бар

${ displaystyle { mathcal {O}} _ {G (n, k)} ^ { oplus k} to { mathcal {U}}}$

қайда ${ displaystyle { mathcal {U}} _ {x}}$ болып табылады ${ displaystyle k}$ - ұсынылған ұшақ ${ displaystyle x in G (n, k)}$ . Бастап ${ displaystyle { mathcal {U}}}$ жергілікті деңгейде еркін және әр нүктеде ол а ${ displaystyle k}$ -планет, оның тұрақты Гильберт көпмүшесі бар ${ displaystyle Phi ( lambda) = k}$ . Бұл көрсетеді ${ displaystyle G (n, k)}$ Quot функциясын білдіреді

${ displaystyle { mathcal {Quot}} _ {{ mathcal {O}} _ {G (n, k)} ^ { oplus (n)} / { text {Spec}} ( mathbb {Z}) ) / { text {Spec}} ( mathbb {Z})} ^ {k, { mathcal {O}} _ {G (n, k)}}}$

Гильберт схемасы

Гильберт схемасы - котировка схемасының ерекше мысалы. Қосымша тақырыпқа назар аударыңыз ${ displaystyle Z X жиынтығы}$ проекция түрінде беруге болады

${ displaystyle { mathcal {O}} _ {X} to { mathcal {O}} _ {Z}}$

және схемамен параметрленген осындай проекциялардың тегіс отбасы ${ displaystyle T in Sch / S}$ арқылы берілуі мүмкін

${ displaystyle { mathcal {O}} _ {X_ {T}} to { mathcal {F}}}$

Байланысты гильберт көпмүшесі бар болғандықтан ${ displaystyle Z}$ , деп белгіленді ${ displaystyle Phi _ {Z}}$ , схемалардың изоморфизмі бар

${ displaystyle { text {Quot}} _ {{ mathcal {O}} _ {X} / X / S} ^ { Phi _ {Z}} cong { text {Hilb}} _ {X / S} ^ { Phi _ {Z}}}$

Параметрлеу мысалы

Егер ${ displaystyle X = mathbb {P} _ {k} ^ {n}}$ және ${ displaystyle S = { text {Spec}} (k)}$ алгебралық жабық өріс үшін, содан кейін нөлдік емес бөлім ${ displaystyle s in Gamma ({ mathcal {O}} (d))}$ жоғалып бара жатқан локусы бар ${ displaystyle Z = Z (s)}$ Гильберт көпмүшесімен

${ displaystyle Phi _ {Z} ( lambda) = { binom {n + lambda} {n}} - { binom {n-d + lambda} {n}}}$

Содан кейін, қарсылық бар

${ displaystyle { mathcal {O}} to { mathcal {O}} _ {Z}}$

ядросымен ${ displaystyle { mathcal {O}} (- d)}$ . Бастап ${ displaystyle s}$ нөлдік емес ерікті бөлім және жоғалып бара жатқан локус болды ${ displaystyle a cdot s}$ үшін ${ displaystyle a in k ^ {*}}$ сол жоғалып бара жатқан локусты, схеманы береді ${ displaystyle Q = mathbb {P} ( Gamma ({ mathcal {O}} (d)))}$ барлық осындай бөлімдердің табиғи параметрленуін береді. Пучок бар ${ displaystyle { mathcal {E}}}$ қосулы ${ displaystyle X times Q}$ кез келген үшін ${ displaystyle [s] in Q}$ , байланысқан қосалқы тақырып бар ${ displaystyle Z X жиынтығы}$ және бас тарту ${ displaystyle { mathcal {O}} to { mathcal {O}} _ {Z}}$ . Бұл конструкция функцияны ұсынады

${ displaystyle { mathcal {Quot}} _ {{ mathcal {O}} / mathbb {P} ^ {n} / { text {Spec}} (k)} ^ { Phi _ {Z}} }$

Проективті жазықтықтағы квадрикалар

Егер ${ displaystyle X = mathbb {P} ^ {2}}$ және ${ displaystyle s in Gamma ({ mathcal {O}} (2))}$ , Гильберт көпмүшесі болып табылады

${ displaystyle { begin {aligned} Phi _ {Z} ( lambda) & = { binom {2+ lambda} {2}} - { binom {2-2 + lambda} {2}} & = { frac {( lambda +2) ( lambda +1)} {2}} - { frac { lambda ( lambda -1)} {2}} & = { frac { lambda ^ {2} +3 lambda +2} {2}} - { frac { lambda ^ {2} - lambda} {2}} & = { frac {2 lambda +2 } {2}} & = lambda +1 end {aligned}}}$

және

${ displaystyle { text {Quot}} _ {{ mathcal {O}} / mathbb {P} ^ {2} / { text {Spec}} (k)} ^ { lambda +1} cong mathbb {P} ( Gamma ({ mathcal {O}} (2))) cong mathbb {P} ^ {5}}$

Жалпыға бірдей баға ${ displaystyle mathbb {P} ^ {5} times mathbb {P} ^ {2}}$ арқылы беріледі

${ displaystyle { mathcal {O}} to { mathcal {U}}}$

онда талшық бір нүктеден асады ${ displaystyle [Z] in { text {Quot}} _ {{ mathcal {O}} / mathbb {P} ^ {2} / { text {Spec}} (k)} ^ { lambda +1}}$ проективті морфизм береді

${ displaystyle { mathcal {O}} to { mathcal {O}} _ {Z}}$

Мысалы, егер ${ displaystyle [Z] = [a_ {0}: a_ {1}: a_ {2}: a_ {3}: a_ {4}: a_ {5}]}$ коэффициенттерін білдіреді

${ displaystyle f = a_ {0} x ^ {2} + a_ {1} xy + a_ {2} xz + a_ {3} y ^ {2} + a_ {4} yz + a_ {5} z ^ { 2}}$

сонда әмбебап баға аяқталады ${ displaystyle [Z]}$ қысқа нақты дәйектілікті береді

${ displaystyle 0 to { mathcal {O}} (- 2) { xrightarrow {f}} { mathcal {O}} to { mathcal {O}} _ {Z} to 0}$

Қисық сызықтағы векторлық жиынтықтар

Жарты векторлық дестелер қисықта ${ displaystyle C}$ тұқымдас ${ displaystyle g}$ эквивалентті ақырғы дәрежелі жергілікті еркін шоқтар ретінде сипаттауға болады. Мұндай жергілікті бос шөптер ${ displaystyle { mathcal {F}}}$ дәреже ${ displaystyle n}$ және дәрежесі ${ displaystyle d}$ қасиеттерге ие^[4]

${ displaystyle H ^ {1} (C, { mathcal {F}}) = 0}$
${ displaystyle { mathcal {F}}}$ жаһандық бөлімдермен жасалады

үшін ${ displaystyle d> n (2g-1)}$ . Бұл қарсылық бар дегенді білдіреді

${ displaystyle H ^ {0} (C, { mathcal {F}}) otimes { mathcal {O}} _ {C} cong { mathcal {O}} _ {C} ^ { oplus N } to { mathcal {F}}}$

Содан кейін, тырнақша схемасы ${ displaystyle { mathcal {Quot}} _ {{ mathcal {O}} _ {C} ^ { oplus N} / { mathcal {C}} / mathbb {Z}}}$ барлық осындай болжамдарды параметрлейді. Пайдалану Гротендик-Риман-Рох теоремасы өлшем ${ displaystyle N}$ тең

${ displaystyle chi ({ mathcal {F}}) = d + n (1-g)}$

Бекітілген сызық байламы үшін ${ displaystyle { mathcal {L}}}$ дәрежесі ${ displaystyle 1}$ бұралу бар ${ displaystyle { mathcal {F}} (m) = { mathcal {F}} otimes { mathcal {L}} ^ { otimes m}}$ , дәрежені ауыстыру ${ displaystyle nm}$ , сондықтан

${ displaystyle chi ({ mathcal {F}} (m)) = mn + d + n (1-g)}$ ^[4]

Гильберт көпмүшесін беру

${ displaystyle Phi _ { mathcal {F}} ( lambda) = n lambda + d + n (1-g)}$

Содан кейін, жартылай тұрақты векторлық шоғырдың орналасуы

${ displaystyle { mathcal {Quot}} _ {{ mathcal {O}} _ {C} ^ { oplus N} / { mathcal {C}} / mathbb {Z}} ^ { Phi _ { mathcal {F}}, { mathcal {L}}}}$

оны модуль кеңістігін құру үшін пайдалануға болады ${ displaystyle { mathcal {M}} _ {C} (n, d)}$ а-ны қолданатын векторлық жиынтықтардың жиынтығы GIT квотасы.^[4]

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

^ Гротендик, Александр. Құрылыс тәсілдері мен тіршілік ету техникасы algébrique IV: les schémas de Hilbert. Séminaire Bourbaki: anneses 1960/61, экспозициялар 205-222, Séminaire Bourbaki, жоқ. 6 (1961), Жоқ. 221, б. 249-276
^ Nitsure, Nitin (2005-04-29). «Гильберт пен квота схемаларының құрылысы». arXiv:математика / 0504590.
^ Негізі ${ displaystyle s_ {i}}$ ғаламдық бөлімдер үшін ${ displaystyle Gamma (X, { mathcal {L}})}$ ендіруді анықтайды ${ displaystyle mathbb {s}: X to mathbb {P} _ {S} ^ {N}}$ үшін ${ displaystyle N = { text {dim}} ( Gamma (X, { mathcal {L}}))}$
^ ^а ^б ^c Хоскинс, Виктория. «Модули есептері және геометриялық инвариантты теория» (PDF). 68, 74-85 беттер. Мұрағатталды (PDF) түпнұсқадан 2020 жылғы 1 наурызда.