代数簇的Riemann-Roch定理
字数 652 2025-11-02 10:10:41

代数簇的Riemann-Roch定理

我们先从代数曲线上的除子概念开始。设C是一个光滑射影代数曲线(即紧致黎曼面)。C上的除子D是形式有限和D = ∑ n_i P_i,其中P_i是C上的点,n_i是整数。除子的次数deg(D)定义为∑ n_i。

接下来定义除子D的相伴向量空间L(D) = {f是C上的有理函数 | (f) + D ≥ 0} ∪ {0},其中(f)是函数f的除子。L(D)的维数记为l(D)。

对于曲线C,我们定义它的亏格g,这可以理解为曲线拓扑上的"洞数"(在复数情形下)或更代数地定义为dim H^1(C, O_C)。

现在考虑典范除子K,即任意非零微分形式的除子。典范除子的次数deg(K) = 2g - 2。

代数曲线上的Riemann-Roch定理表述为:对任意除子D,有
l(D) - l(K - D) = deg(D) + 1 - g

当deg(D) > 2g - 2时,l(K - D) = 0,此时定理简化为l(D) = deg(D) + 1 - g。

对于高维代数簇,我们需要更复杂的概念。设X是n维光滑射影簇,D是X上的除子。我们考虑层上同调群H^i(X, O_X(D)),其维数记为h^i(D)。

高维Riemann-Roch定理涉及陈特征ch(D)和托德类td(X)。具体形式是:
∑(-1)^i h^i(D) = ∫_X ch(D)·td(X)

这个定理将代数不变量(上同调维数)与拓扑不变量(陈类积分)联系起来,是代数几何中的核心结果之一。

代数簇的Riemann-Roch定理 我们先从代数曲线上的除子概念开始。设C是一个光滑射影代数曲线(即紧致黎曼面)。C上的除子D是形式有限和D = ∑ n_ i P_ i,其中P_ i是C上的点,n_ i是整数。除子的次数deg(D)定义为∑ n_ i。 接下来定义除子D的相伴向量空间L(D) = {f是C上的有理函数 | (f) + D ≥ 0} ∪ {0},其中(f)是函数f的除子。L(D)的维数记为l(D)。 对于曲线C,我们定义它的亏格g,这可以理解为曲线拓扑上的"洞数"(在复数情形下)或更代数地定义为dim H^1(C, O_ C)。 现在考虑典范除子K,即任意非零微分形式的除子。典范除子的次数deg(K) = 2g - 2。 代数曲线上的Riemann-Roch定理表述为:对任意除子D,有 l(D) - l(K - D) = deg(D) + 1 - g 当deg(D) > 2g - 2时,l(K - D) = 0,此时定理简化为l(D) = deg(D) + 1 - g。 对于高维代数簇,我们需要更复杂的概念。设X是n维光滑射影簇,D是X上的除子。我们考虑层上同调群H^i(X, O_ X(D)),其维数记为h^i(D)。 高维Riemann-Roch定理涉及陈特征ch(D)和托德类td(X)。具体形式是: ∑(-1)^i h^i(D) = ∫_ X ch(D)·td(X) 这个定理将代数不变量(上同调维数)与拓扑不变量(陈类积分)联系起来,是代数几何中的核心结果之一。