Зарискис леммасы - Википедия - Zariskis lemma

Жылы алгебра, Зариски леммасы, дәлелденген Оскар Зариски  (1947 ), егер а өріс Қ болып табылады түпкілікті құрылды ретінде ассоциативті алгебра басқа өріс үстінде к, содан кейін Қ Бұл өрісті ақырғы кеңейту туралы к (яғни ол ақырында а түрінде жасалады векторлық кеңістік ).

Лемманың маңызды қолданылуы - әлсіз формасының дәлелі Гильберттің нулстелленцаты:[1] егер Мен дұрыс идеалды туралы (к алгебралық жабық өріс ), содан кейін Мен нөлге ие; яғни нүкте бар х жылы осындай барлығына f жылы Мен. (Дәлел: ауыстыру Мен а максималды идеал , біз болжай аламыз максималды. Келіңіздер және табиғи тосқауыл болыңыз. Бастап к алгебралық жабық, леммамен, содан кейін кез-келгені үшін ,

;

яғни, нөлдің мәні .)

Лемманы келесі тұрғыдан да түсінуге болады. Жалпы, сақина R Бұл Джейкобсон сақинасы егер және тек әрқайсысы жасалса ғана Rөріс болып табылатын алгебра аяқталған R.[2] Осылайша, лемма өріс Джейкобсон сақинасы болатындығынан туындайды.

Дәлел

Екі тікелей дәлел, олардың бірі Зарискидің арқасында Атия-Макдональдта келтірілген.[3][4] Зарискидің түпнұсқа дәлелі үшін түпнұсқа қағазды қараңыз.[5] Тіліндегі тағы бір тікелей дәлел Джейкобсон қоңырау шалып жатыр төменде келтірілген. Лемма сонымен қатар Нормальды лемма. Шынында да, нормалану леммасы бойынша, Қ Бұл ақырлы модуль көпмүшелік сақинаның үстінде қайда элементтері болып табылады Қ алгебралық тұрғыдан тәуелсіз к. Бірақ содан бері Қ Krull өлшемі нөлге тең және an сақинаның интегралды кеңеюі (мысалы, ақырғы сақинаның кеңеюі) Крулл өлшемдерін сақтайды, көпмүшелік сақина нөлдік өлшемге ие болуы керек; яғни, .

Джейкобсон сақинасының келесі сипаттамасы Зариски леммасын ерекше жағдай ретінде қамтиды. Еске салайық, сақина Джейкобсон сақинасы болып табылады, егер әрбір идеал максималды идеалдардың қиылысы болса. (Қашан A бұл өріс, A Джейкобсон сақинасы, ал төмендегі теорема дәл Зариски леммасы болып табылады.)

Теорема — [2] Келіңіздер A сақина бол Сонда келесілер баламалы болады.

  1. A Джейкобсон сақинасы.
  2. Әрқайсысы түпкілікті түрде жасалады A-алгебра B бұл өріс аяқталған A.

Дәлел: 2. 1: рұқсат етіңіз бас идеалы болуы A және орнатыңыз . Біз көрсетуіміз керек Джейкобсон радикалды туралы B нөлге тең. Ол үшін рұқсат етіңіз f нөлдік емес элементі болуы керек B. Келіңіздер локализацияның максималды идеалы болуы . Содан кейін - бұл шектеулі түрде құрылған өріс A-алгебра және сонымен аяқталады A болжам бойынша; осылайша ол аяқталды және қосалқы жазуда ақырлы болады қайда . Тұтастық бойынша, құрамында жоқ максималды идеал f.

1. 2 .: Джейкобсон сақинасының фактор сақинасы Джейкобсон болғандықтан, біз оны болжай аламыз B қамтиды A қосалқы ретінде. Сонда бекіту келесі алгебралық фактінің салдары болып табылады:

(*) Рұқсат етіңіз интегралды домендер болыңыз B ретінде ақырғы түрде жасалады A-алгебра. Сонда нөлдік мән бар а жылы A әрбір сақиналы гомоморфизм , Қ алгебралық жабық өріс дейін созылады .

Шынында да, максималды идеалды таңдаңыз туралы A құрамында жоқ а. Жазу Қ кейбір алгебралық жабылу үшін , канондық карта дейін созылады . Бастап B бұл өріс, инъекциялық және т.б. B алгебралық болып табылады (осылайша ақырлы алгебралық) . Біз қазір дәлелдейміз (*). Егер B трансценденталды болатын элементтен тұрады A, содан кейін оның құрамында көпмүшелік сақина бар A оған φ ұзартылады (талапсыз) а) және сондықтан біз болжай аламыз B алгебралық болып табылады A (Зорн леммасы бойынша, айт). Келіңіздер генераторлары болыңыз B сияқты A-алгебра. Содан кейін әрқайсысы қатынасты қанағаттандырады

қайда n байланысты мен және . Орнатыңыз . Содан кейін ажырамас болып табылады . Енді берілген , біз алдымен оны созамыз орнату арқылы . Келесі, рұқсат етіңіз . Тұтастық бойынша, максималды идеал үшін туралы . Содан кейін дейін созылады . Соңғы картаны шектеңіз B дәлелдеуді аяқтау.

Ескертулер

  1. ^ Милн, Теорема 2.12
  2. ^ а б Атия-Макдональд 1969 ж, Ch 5. 25-жаттығу
  3. ^ Атия-Макдональд 1969 ж, Ch 5. 18-жаттығу
  4. ^ Атия-Макдональд 1969 ж, Ұсыныс 7.9
  5. ^ http://projecteuclid.org/euclid.bams/1183510605

Әдебиеттер тізімі

  • М.Атиях, I.G. Макдональд, Коммутативті алгебраға кіріспе, Аддисон – Уэсли, 1994. ISBN  0-201-40751-5
  • Джеймс Милн, Алгебралық геометрия
  • Зариски, Оскар (1947), «Гильберттің Nullstellensatz жаңа дәлелі», Өгіз. Amer. Математика. Soc., 53: 362–368, дои:10.1090 / s0002-9904-1947-08801-7, МЫРЗА  0020075