代数簇的Weil除子
字数 1111 2025-11-06 12:40:49

代数簇的Weil除子

代数簇的Weil除子是研究代数几何中除子理论的基本对象,它通过子簇的整数线性组合来描述几何结构。下面从基础概念逐步展开:

1. 仿射簇的不可约闭子集

在仿射代数簇 \(X\) 上,一个Weil除子是形如 \(\sum n_i V_i\) 的形式和,其中:

  • \(V_i\)\(X\) 的不可约闭子集(即子簇),且余维数为 1(例如曲线在曲面中)。
  • \(n_i \in \mathbb{Z}\) 是系数。
    例如,在仿射平面 \(\mathbb{A}^2\) 中,直线 \(V(x)\) 和曲线 \(V(y^2 - x^3)\) 均可作为除子的分量。

2. 局部环与赋值

对每个余维数为 1 的子簇 \(V\),其对应的局部环 \(\mathcal{O}_{X,V}\) 是离散赋值环(因 \(V\)\(X\) 中正规时成立)。这给出一个赋值 \(\operatorname{ord}_V\),对有理函数 \(f \in K(X)^*\)\(\operatorname{ord}_V(f)\) 表示 \(f\) 沿 \(V\) 的零点和极点的阶数(例如 \(f = x/y\)\(V(x)\) 上有一阶极点)。

3. 主除子与除子类群

  • 主除子:对非零有理函数 \(f\),定义除子 \(\operatorname{div}(f) = \sum \operatorname{ord}_V(f) \cdot V\)
  • 除子类群 \(\operatorname{Cl}(X)\):Weil除子模主除子得到的群,反映几何性质(如 \(\operatorname{Cl}(\mathbb{P}^n) \cong \mathbb{Z}\) 由超平面生成)。

4. Cartier除子的关系

在非奇异簇上,Weil除子与Cartier除子等价:Cartier除子由局部定义函数给出,而Weil除子通过赋值映射与之对应。奇异情形下,Weil除子更广泛,但Cartier除子可定义可逆层。

5. 应用:相交理论与线性等价

  • 线性等价:两个除子之差为主除子时称线性等价(如 \(\operatorname{div}(f) \sim 0\)),这等价于对应的线丛同构。
  • 相交数:通过除子的相交理论,可定义代数曲线上的度(如黎曼面中除子的度与亏格关联)。

通过以上步骤,Weil除子将几何对象(子簇)与代数工具(赋值、函数域)结合,为研究簇的拓扑和算术性质提供基础。

代数簇的Weil除子 代数簇的Weil除子是研究代数几何中除子理论的基本对象,它通过子簇的整数线性组合来描述几何结构。下面从基础概念逐步展开: 1. 仿射簇的不可约闭子集 在仿射代数簇 \( X \) 上,一个 Weil除子 是形如 \( \sum n_ i V_ i \) 的形式和,其中: \( V_ i \) 是 \( X \) 的不可约闭子集(即子簇),且余维数为 1(例如曲线在曲面中)。 \( n_ i \in \mathbb{Z} \) 是系数。 例如,在仿射平面 \( \mathbb{A}^2 \) 中,直线 \( V(x) \) 和曲线 \( V(y^2 - x^3) \) 均可作为除子的分量。 2. 局部环与赋值 对每个余维数为 1 的子簇 \( V \),其对应的 局部环 \( \mathcal{O}_ {X,V} \) 是离散赋值环(因 \( V \) 在 \( X \) 中正规时成立)。这给出一个赋值 \( \operatorname{ord}_ V \),对有理函数 \( f \in K(X)^* \),\( \operatorname{ord}_ V(f) \) 表示 \( f \) 沿 \( V \) 的零点和极点的阶数(例如 \( f = x/y \) 在 \( V(x) \) 上有一阶极点)。 3. 主除子与除子类群 主除子 :对非零有理函数 \( f \),定义除子 \( \operatorname{div}(f) = \sum \operatorname{ord}_ V(f) \cdot V \)。 除子类群 \( \operatorname{Cl}(X) \):Weil除子模主除子得到的群,反映几何性质(如 \( \operatorname{Cl}(\mathbb{P}^n) \cong \mathbb{Z} \) 由超平面生成)。 4. Cartier除子的关系 在非奇异簇上,Weil除子与 Cartier除子 等价:Cartier除子由局部定义函数给出,而Weil除子通过赋值映射与之对应。奇异情形下,Weil除子更广泛,但Cartier除子可定义可逆层。 5. 应用:相交理论与线性等价 线性等价 :两个除子之差为主除子时称线性等价(如 \( \operatorname{div}(f) \sim 0 \)),这等价于对应的线丛同构。 相交数 :通过除子的相交理论,可定义代数曲线上的度(如黎曼面中除子的度与亏格关联)。 通过以上步骤,Weil除子将几何对象(子簇)与代数工具(赋值、函数域)结合,为研究簇的拓扑和算术性质提供基础。