В алгебраической геометрии нормальный конус CXY подсхемы X схемы Y является схемой, аналогичной нормальный пучок или трубчатая окрестность в дифференциальной геометрии.
Содержание
- 1 Определение
- 2 Свойства
- 3 Примеры
- 3.1 Нерегулярное внедрение
- 4 Деформация нормального конуса
- 5 Собственный нормальный конус
- 6 См. Также
- 7 Примечания
- 8 Ссылки
Определение
Нормальный конус C X Y или вложения i: X → Y, определяемого некоторым пучком идеалов I, определяется как относительный Spec
Когда вложение i равно регулярный нормальный конус - это нормальное расслоение, векторное расслоение на X, соответствующее двойственному пучку I / I.
Если X - точка, то нормальный конус и нормальное расслоение к нему также называются касательным конусом и касательным пространством (касательным по Зарисскому пробел ) до точки. Когда Y = Spec R является аффинным, определение означает, что нормальный конус к X = Spec R / I является Spec связанного градуированного кольца R по отношению к I.
Если Y - это произведение X × X, а вложение i - это диагональное вложение, тогда нормальное расслоение к X в Y - это касательное расслоение к X.
нормальный конус (точнее его проективный родственник) появляется в результате раздува. Точно, пусть
- раздутие Y вдоль X. Тогда, по определению, исключительный дивизор - это прообраз ; который является проективным конусом элемента . Таким образом,
- .
Глобальные разделы нормального пакета классифицируют Y в X; существует естественная биекция между множеством замкнутых подсхем Y × k D, плоских над кольцом D двойственных чисел и имеющих X в качестве специального слоя, и H (X, N X Y).
Свойства
Если - это обычное вложение, тогда - обычное вложение и существует естественная точная последовательность векторных пучков на X:
- .
Если являются регулярными вложениями коразмерностей и если является регулярным вложением коразмерности , тогда
- .
В частности, если является гладким морфизмом, тогда нормальное расслоение к диагональному вложению (r-кратный) является прямой суммой r - 1 копий относительной касательной bundle .
Если - это закрытое погружение и если - плоский морфизм такой, что , тогда
Если является гладким морфизмом и является регулярным вложением, тогда существует естественная точная последовательность векторных расслоений на X :
- ,
(т.е. частный случай точной последовательности для котангенсных пучков.)
Пусть будет схемой конечного типа над полем и замкнутая подсхема. Если имеет чистую размерность r; то есть каждый неприводимый компонент имеет размерность r, тогда также имеет чистую размерность r. (Это можно рассматривать как следствие # Деформации нормального конуса.) Это свойство является ключом к применению в теории пересечений: задана пара замкнутых подсхем в некотором окружающем пространстве, в то время как теоретико-схемное пересечение имеет неприводимые компоненты различных размеров, в зависимости от положения , нормального конуса до имеет чистое измерение.
Примеры
- Пусть будет эффективным делителем Картье. Тогда нормальный пучок к нему (или, что то же самое, нормальный конус к нему) равен
- .
Нерегулярное вложение
Рассмотрим нерегулярное вложение
тогда, мы можем вычислить нормальный конус, сначала наблюдая
Если мы сделаем вспомогательные переменные и , тогда заметим, что
с соотношением
Мы можем использовать это для представления обычного конуса:
Деформация к нормальному конусу
Предположим, что i: X → Y - вложение. Это может быть преобразовано в вложение X в нормальный конус C X Y в следующем смысле: существует семейство вложений, параметризованное элементом t проективной или аффинной прямой, такое, что если t = 0 вложение - это вложение в нормальный конус, а для других t оно изоморфно данному вложению i. (См. Конструкцию ниже.)
Одно из применений этого - определение продуктов пересечения в кольце Чоу. Предположим, что X и V - замкнутые подсхемы Y с пересечением W, и мы хотим определить произведение пересечений X и V в кольце Чжоу Y. Деформация нормального конуса в этом случае означает, что мы заменяем вложения X и W в Y и V их нормальными конусами C Y (X) и C W (V), так что мы хотим найти произведение X и C W V в C X Y. Это может быть намного проще: например, если X является регулярно вложенным в Y, то его нормальный конус является векторным расслоением, поэтому мы сводимся к проблеме поиска произведения пересечений подсхемы C W V векторного расслоения C X Y с нулевым сечением X. Однако это произведение пересечений просто задается применением изоморфизма Гизина к C W V.
Конкретно, деформация нормального конуса может быть построена с помощью раздува. Точно, пусть
будет раздутием вдоль . Исключительный делитель равен - проективное пополнение нормального конуса; используемые здесь обозначения см. в разделе cone # Properties. Нормальный конус - это открытая подсхема и внедряется как нулевое сечение в .
Теперь мы отмечаем:
- Карта , , за которым следует проекция, является плоским.
- Есть индуцированное закрытое вложение
, который является морфизмом над . - M тривиально от нуля; т.е. и ограничивается тривиальным вложением
- .
- , поскольку делителем является сумма , где представляет собой раздутие Y вдоль X и рассматривается как эффективный делитель Картье.
- В качестве делителей и пересекаются в , где находится на бесконечности в .
Пункт 1.. чистая (проверить без кручения). В общем, для мы имеем . Поскольку уже является эффективным делителем Картье на , получаем
- ,
, что дает . Пункт 3. следует из того факта, что карта продувки π является изоморфизмом от центра . Последние два элемента видны из явных локальных вычислений.
Теперь последний элемент в предыдущем абзаце подразумевает, что изображение в M действительно не пересекаются . Таким образом, мы получаем деформацию i до вложения X нулевого сечения в нормальный конус.
Внутренний нормальный конус
Пусть X - стек Делиня – Мамфорда локально конечного типа над полем k. Если обозначает котангенс-комплекс X относительно k, тогда внутренняя нормальная связка От до X - это стек частных
который является стеком fppf -торсоры на . Более конкретно, предположим, что существует этальный морфизм из аффинной k-схемы U конечного типа вместе с локально замкнутым погружением в гладкую аффинную k-схему конечного типа M. Тогда можно показать
Внутренний нормальный конус на X, обозначаемый как , затем определяется путем замены обычного пакета с нормальным конусом ; т.е.
Пример : есть что является локальным полным пересечением тогда и только тогда, когда . В частности, если X гладкий, то - это классифицирующий стек касательного пучка , который представляет собой схему коммутативной группы над X.
В более общем смысле, пусть является морфизмом типа Делиня-Мамфорда (DM-тип) стека Артина, который локально конечного типа. Тогда - это характеризуется как замкнутый подстак, такой, что для любого этального отображения , для которого множители через некоторую гладкую карту (например, ), откат:
См. также
Примечания
Ссылки
- Behrend, K.; Фантечи, Б. (1997-03-01). «Внутренний нормальный конус». Inventiones Mathematicae. 128 (1): 45–88. doi : 10.1007 / s002220050136. ISSN 0020-9910.
- Уильям Фултон. (1998), Теория пересечений, Ergebnisse der Mathematik und ihrer Grenzgebiete. 3. Folge., 2 (2-е изд.), Берлин, Нью-Йорк: Springer-Verlag, ISBN 978-3-540-62046 -4, MR 1644323
- Хартсхорн, Робин (1977), Алгебраическая геометрия, Тексты для выпускников по математике, 52, Нью-Йорк: Springer-Verlag, ISBN 978-0-387-90244-9, MR 0463157