有理映射
定义
固定概形 V,W{\displaystyle V,W}。考虑所有的资料 (U,f){\displaystyle (U,f)},其中 U⊂ ⊂ -->V{\displaystyle U\subset V} 是稠密开集,而 f:U→ → -->W{\displaystyle f:U\to W} 是态射;这些资料代表了 U{\displaystyle U} 上“部分定义”的态射,U{\displaystyle U} 代表 f{\displaystyle f} 的定义域。定义下述等价关系:
此外,注意到稠密性保证 U∩ ∩ -->U′{\displaystyle U\cap U"} 也是 V{\displaystyle V} 中的稠密开集。当 V{\displaystyle V} 不可约,则所有非空开集都是稠密的。若再假设 V{\displaystyle V} 既约而 W{\displaystyle W} 是分离概形,则任一等价类有唯一一个定义域最大的代表元。
从概形 V{\displaystyle V} 到 W{\displaystyle W} 的有理映射f{\displaystyle f} 是其中的一个等价类 [U,f]{\displaystyle [U,f]}。
若 f{\displaystyle f} 是从 U{\displaystyle U} 到 V{\displaystyle V},g{\displaystyle g} 是从 V{\displaystyle V} 到 W{\displaystyle W} 的有理映射,则一般并不能定义其合成 g∘ ∘ -->f{\displaystyle g\circ f}。但是当 f{\displaystyle f} 的像(对某个,因而对每个代表元 (U0,fU0){\displaystyle (U_{0},f_{U_{0}})})在 V{\displaystyle V} 中稠密时,对每个 g{\displaystyle g} 的代表元 (V0,gV0){\displaystyle (V_{0},g_{V_{0}})},fU0(U0)∩ ∩ -->V0{\displaystyle f_{U_{0}}(U_{0})\cap V_{0}} 皆非空,此时可以定义 g∘ ∘ -->f:=[fU0− − -->1(V0),gV0∘ ∘ -->fU0]{\displaystyle g\circ f:=[f_{U_{0}}^{-1}(V_{0}),g_{V_{0}}\circ f_{U_{0}}]}。
同理,若 V{\displaystyle V} 与 W{\displaystyle W} 都是 S{\displaystyle S} 上的概形,也可以类似地定义 S{\displaystyle S}-有理映射。
例子
设 k{\displaystyle k} 为整环,设 V:=Akn{\displaystyle V:=\mathbb {A} _{k}^{n}}、W:=Akm{\displaystyle W:=\mathbb {A} _{k}^{m}},则从 V{\displaystyle V} 到 W{\displaystyle W} 的任何有理映射 f{\displaystyle f} 有唯一的表法:
其中 fi,gi{\displaystyle f_{i},g_{i}} 是多项式。该有理映射可以在 Akn∖ ∖ -->⋃ ⋃ -->i{gi=0}{\displaystyle \mathbb {A} _{k}^{n}\setminus \bigcup _{i}\{g_{i}=0\}} 上定义。
此外,对于不可约 k{\displaystyle k}-概形 X{\displaystyle X},其上的有理函数一一对应到从 X{\displaystyle X} 到 Pk1{\displaystyle \mathbb {P} _{k}^{1}} 的有理映射。
优势映射与双有理等价
之前考虑合成问题时,曾利用像的稠密性条件;满足该条件的有理映射称为优势映射。由于优势映射可以作合成,定义从概形 V{\displaystyle V} 到 W{\displaystyle W} 的双有理等价为一个优势映射 f{\displaystyle f},使得存在另一个从 W{\displaystyle W} 到 V{\displaystyle V} 的优势映射 g{\displaystyle g},使 f∘ ∘ -->g=idW{\displaystyle f\circ g=\mathrm {id} _{W}}、g∘ ∘ -->f=idV{\displaystyle g\circ f=\mathrm {id} _{V}}。
以下考虑域 k{\displaystyle k} 上的不可约代数簇及其间的 k{\displaystyle k}-有理映射。有理映射的地位在于:透过有理函数的“拉回”运算,代数簇之间的优势映射对应到函数域之间的映射,而双有理等价对应到函数域的同构。由此可知代数簇的双有理等价范畴等价于函数域的反范畴。
双有理等价的例子
双有理等价的定义较同构宽,因为我们容许态射在某维度较低的闭集上未定义。一个例子是 Pk2{\displaystyle \mathbb {P} _{k}^{2}} 与 X:xy− − -->wz=0⊂ ⊂ -->Pk3{\displaystyle X:xy-wz=0\subset \mathbb {P} _{k}^{3}},两者双有理等价,而并不同构。原因如下:Pk2{\displaystyle \mathbb {P} _{k}^{2}} 中的任两条闭曲线都有交点,而在 X{\displaystyle X} 中,w=x=0{\displaystyle w=x=0} 与 y=z=0{\displaystyle y=z=0} 不相交,因而 X{\displaystyle X} 与 Pk2{\displaystyle \mathbb {P} _{k}^{2}} 并不同构。
另一方面,X{\displaystyle X} 的函数域可以在仿射开集 w≠ ≠ -->0{\displaystyle w\neq 0} 上计算,此开集的座标环是 k[x,y,z]/(xy− − -->z)≃ ≃ -->k[x,y]{\displaystyle k[x,y,z]/(xy-z)\simeq k[x,y]},其函数域是 k(x,y){\displaystyle k(x,y)};这也是 Pk2{\displaystyle \mathbb {P} _{k}^{2}} 的函数域,于是二者双有理等价。若细审上述论证,事实上能写出所求双有理等价的式子。
参见
双有理几何
文献
Grothendieck, Alexandre; Jean Dieudonné. Éléments de géométrie algébrique 2nd edition. Berlin; New York: Springer-Verlag. 1971. ISBN 978-3-540-05113-8 (French). 引文格式1维护:未识别语文类型 (link) 引文格式1维护:冗余文本 (link)
Hartshorne, Robin. Algebraic Geoemtry. Berlin; New York: Springer-Verlag. 1977. ISBN 978-0-387-90244-9 (英语).
免责声明:以上内容版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。感谢每一位辛勤著写的作者,感谢每一位的分享。
- 有价值
- 一般般
- 没价值