代数簇的除类群
字数 891 2025-10-30 12:20:22
代数簇的除类群
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基本概念:在代数几何中,除类群(Divisor Class Group)是研究代数簇上除子等价关系的重要工具。对于一个代数簇 \(X\),其除类群定义为所有 Weil 除子的群模掉主除子子群得到的商群,记作 \(\text{Cl}(X)\)。该群反映了 \(X\) 的几何性质,例如当 \(\text{Cl}(X) = 0\) 时,\(X\) 是仿射代数簇。
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构造细节:
- 首先,\(X\) 的 Weil 除子群 \(\text{Div}(X)\) 由余维数为 1 的子簇的整系数形式线性组合构成。
- 主除子是指由 \(X\) 上有理函数 \(f\) 生成的除子 \(\text{div}(f)\),它描述了 \(f\) 的零点和极点。
- 除类群定义为商群 \(\text{Cl}(X) = \text{Div}(X) / \{\text{div}(f) \mid f \in K(X)^*\}\),其中 \(K(X)\) 是 \(X\) 的函数域。
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几何意义:除类群中的元素对应着 \(X\) 上可逆层(或线丛)的同构类。具体地,Picard 群 \(\text{Pic}(X)\)(线丛的同构类群)在 \(X\) 正规时与 \(\text{Cl}(X)\) 同构。例如,射影空间 \(\mathbb{P}^n\) 的除类群是整数群 \(\mathbb{Z}\),由超平面除子生成。
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计算示例:对于仿射空间 \(\mathbb{A}^n\),任何余维 1 子簇均为主除子,因此 \(\text{Cl}(\mathbb{A}^n) = 0\)。而对于椭圆曲线 \(E\),其除类群与 \(E\) 本身的点群同构,这反映了椭圆曲线的加法结构。
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应用与推广:除类群在奇点分类、双有理几何中起核心作用。例如,在奇点解消中,除类群的有限生成性与代数簇的 \(\mathbb{Q}\)-Gorenstein 性质相关。高维推广包括 Chow 群和导出范畴中的层论构造。