กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

ทฤษฎีบทของแลง

กลุ่มพีชคณิต/ทฤษฎีบทในเรขาคณิตพีชคณิต

ในเรขาคณิตเชิงพีชคณิตทฤษฎีบทของแลงก์ซึ่งเสนอโดยเซอร์จ์ แลงก์กล่าวว่า ถ้าGเป็นกลุ่มพีชคณิต เรียบที่เชื่อมต่อกัน เหนือฟิลด์จำกัดเอฟq{\displaystyle \mathbf {F}...

ทฤษฎีบทของแลง

ในเรขาคณิตเชิงพีชคณิตทฤษฎีบทของแลงก์ซึ่งเสนอโดยเซอร์จ์ แลงก์กล่าวว่า ถ้าGเป็นกลุ่มพีชคณิต เรียบที่เชื่อมต่อกัน เหนือฟิลด์จำกัดเอฟq{\displaystyle \mathbf {F} _{q}}จากนั้นจึงเขียนσ:จีจี,xxq{\displaystyle \sigma :G\to G,\,x\mapsto x^{q}}สำหรับฟรอเบนิอุสการเปลี่ยนแปลงรูปแบบของพันธุ์ต่างๆ

จีจี,xx1σ(x){\displaystyle G\to G,\,x\mapsto x^{-1}\sigma (x)} 

เป็นฟังก์ชันทั่วถึง โปรดทราบว่าเคอร์เนลของแผนที่นี้ (เช่นจี=จี(เอฟq¯)จี(เอฟq¯){\displaystyle G=G({\overline {\mathbf {F} _{q}}})\to G({\overline {\mathbf {F} _{q}}})}) คืออย่างแม่นยำจี(เอฟq){\displaystyle G(\mathbf {F} _{q})}.

ทฤษฎีบทนี้บ่งชี้ว่าชม1(เอฟq,จี)=ชมอี´ที1(สเปคเอฟq,จี){\displaystyle H^{1}(\mathbf {F} _{q},G)=H_{\mathrm {{\acute {e}}t} }^{1}(\operatorname {Spec} \mathbf {F} _{q},G)}  หายไป[ 1 ] และด้วยเหตุนี้G -bundle ใดๆ บนสเปคเอฟq{\displaystyle \operatorname {Spec} \mathbf {F} _{q}}มีโครงสร้างเหมือนกับโครงสร้างที่ไม่สำคัญ นอกจากนี้ ทฤษฎีบทนี้ยังมีบทบาทพื้นฐานในทฤษฎีกลุ่มจำกัดประเภทลีอีก ด้วย

ไม่จำเป็นว่าGจะต้องเป็นเชิงเส้นตรงเสมอไป ดังนั้นทฤษฎีบทนี้จึงใช้ได้กับวาไรตี้อาเบเลียน (เช่นเส้นโค้งวงรี ) ด้วย อันที่จริง การประยุกต์ใช้ในลักษณะนี้เป็นแรงจูงใจเริ่มต้นของ Lang หากGเป็นเชิงเส้นตรง ทฤษฎีบท Frobenius ก็จะใช้ได้σ{\displaystyle \sigma }สามารถแทนที่ด้วยแผนที่ทั่วถึงใดๆ ที่มีจุดตรึงจำนวนจำกัด (ดูรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง)

หลักฐาน (ที่แสดงด้านล่าง) นั้นใช้ได้ผลจริงสำหรับทุกกรณีσ{\displaystyle \sigma }ซึ่งเหนี่ยวนำให้เกิดตัวดำเนินการนิลโพเทนต์บนพีชคณิตลีของG [ 2 ]

ทฤษฎีบทแลง-สไตน์เบิร์ก

สไตน์เบิร์ก( 1968 )ได้เสนอการปรับปรุงที่เป็นประโยชน์ต่อทฤษฎีบทนี้ 

สมมติว่าFเป็นเอนโดมอร์ฟิซึมของกลุ่มพีชคณิตGแผนที่Langคือแผนที่จากGไปยังGโดยที่gเป็นg −1 F ( g )

ทฤษฎีบท Lang –Steinbergระบุ ว่า [ 3 ]ถ้าFเป็นฟังก์ชันทั่วถึงและมีจุดคงที่จำนวนจำกัด และGเป็นกลุ่มพีชคณิตเชิงเส้นที่เชื่อมต่อกันเหนือฟิลด์ปิดเชิงพีชคณิตแผนที่ Lang จะเป็นฟังก์ชันทั่วถึง

การพิสูจน์ทฤษฎีบทของแลง

กำหนด:

เอฟเอ:จีจี,เอฟเอ(x)=x1เอσ(x).{\displaystyle f_{a}:G\to G,\quad f_{a}(x)=x^{-1}a\sigma (x).}

จากนั้น โดยการระบุปริภูมิสัมผัสที่จุดaกับปริภูมิสัมผัสที่องค์ประกอบเอกลักษณ์เราจะได้ว่า:

(เอฟเอ)อี=(ชม.(x(x1,เอ,σ(x))))อี=ชม.(อี,เอ,อี)(1,0,σอี)=1+σอี{\displaystyle (df_{a})_{e}=d(h\circ (x\mapsto (x^{-1},a,\sigma (x))))_{e}=dh_{(e,a,e)}\circ (-1,0,d\sigma _{e})=-1+d\sigma _{e}} 

ที่ไหนชม.(x,y,z)=xyz{\displaystyle h(x,y,z)=xyz}ตามมาด้วย(เอฟเอ)อี{\displaystyle (df_{a})_{e}}เป็นฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่งทั่วถึง เนื่องจากอนุพันธ์ของฟรอเบนิอุสσ{\displaystyle \sigma }หายไป ตั้งแต่เอฟเอ(x)=เอฟเอฟเอ()(x){\displaystyle f_{a}(bx)=f_{f_{a}(b)}(x)}นอกจากนี้ เรายังเห็นว่า(เอฟเอ){\displaystyle (df_{a})_{b}}เป็นฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่งทั่วถึงสำหรับb ใด ๆ[ 4 ]ให้Xเป็นส่วนปิดของภาพของเอฟ1{\displaystyle f_{1}}จุดเรียบของXก่อให้เกิดเซตย่อยแบบเปิดและหนาแน่น ดังนั้นจึงมีค่าb บางค่า ในGที่ทำให้เอฟ1(){\displaystyle f_{1}(b)}เป็นจุดเรียบของXเนื่องจากปริภูมิสัมผัสของXที่เอฟ1(){\displaystyle f_{1}(b)}และปริภูมิสัมผัสของGที่จุด bมีมิติเท่ากัน ดังนั้นXและGจึงมีมิติเท่ากัน เนื่องจากGเป็นปริภูมิเรียบ และเนื่องจากGเป็นปริภูมิเชื่อมต่อ ภาพของเอฟ1{\displaystyle f_{1}}จากนั้นจะมีเซตย่อยแบบเปิดและหนาแน่นUของG ทีนี้ เมื่อกำหนดสมาชิกa ใดๆ ในG แล้ว ด้วยเหตุผลเดียวกัน ภาพของ a ก็คือ...เอฟเอ{\displaystyle f_{a}}ประกอบด้วยเซตย่อยแบบเปิดและหนาแน่นVของGจุดตัดยูวี{\displaystyle U\cap V}ดังนั้นจึงไม่ว่างเปล่า แต่สิ่งนี้ก็หมายความว่าaอยู่ในภาพของเอฟ1{\displaystyle f_{1}}.

หมายเหตุ

  1. นี่คือ "การคลายนิยาม" ที่นี่ชม1(เอฟq,จี)=ชม1(กัล(เอฟq¯/เอฟq),จี(เอฟq¯)){\displaystyle H^{1}(\mathbf {F} _{q},G)=H^{1}(\operatorname {Gal} ({\overline {\mathbf {F} _{q}}}/\mathbf {F} _{q}),G({\overline {\mathbf {F} _{q}}}))}คือโคฮอโมโลยีของกาโลอิส ; ดูเพิ่มเติมที่ มิลน์, ทฤษฎีฟิลด์คลาส
  2. Springer 1998 , แบบฝึกหัด 4.4.18.
  3. สไตน์เบิร์ก 1968 ทฤษฎีบท 10.1
  4. นี่หมายความว่าเอฟเอ{\displaystyle f_{a}}is étale .
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Lang%27s_theorem&oldid=1343954843 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ทฤษฎีบทของแลง

ในเรขาคณิตเชิงพีชคณิตทฤษฎีบทของแลงก์ซึ่งเสนอโดยเซอร์จ์ แลงก์กล่าวว่า ถ้าGเป็นกลุ่มพีชคณิต เรียบที่เชื่อมต่อกัน เหนือฟิลด์จำกัดเอฟq{\displaystyle \mathbf {F}...

ทฤษฎีบทแลง-สไตน์เบิร์ก

สไตน์เบิร์ก ( 1968 ) ได้เสนอการปรับปรุงที่เป็นประโยชน์ต่อทฤษฎีบทนี้

หมายเหตุ

↑ นี่คือ "การคลายนิยาม" ที่นี่ ชม 1 ( เอฟ q , จี ) = ชม 1 ( กัล ⁡ ( เอฟ q ¯ / เอฟ q ) , จี ( เอฟ q ¯ ) ) {\displaystyle H^{1}(\mathbf {F} _{q},G)=H^{1}(\operatorname {Gal} ({\overline {\mathbf {F} _{q}}}/\mathbf {F} _{q}),G({\overline {\mathbf {F} _{q}}}))}...