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Funciones regulares en $\mathbb P_k^n$

Que sea $k$ un campo algebraicamente cerrado y consideremos un conjunto algebraico proyectivo $V\subseteq\mathbb P^n_k$ con la topología inducida de Zariski. Si $U\subseteq V$ es abierto, al igual que el caso afín, las funciones regulares sobre $U$ son aquellas funciones que pueden escribirse localmente como $\frac{f}{g}$ donde $f,g\in \Gamma[V]_h$ están representados por polinomios homogéneos del mismo grado.

Si $V$ es un conjunto algebraico afín se puede demostrar que $\mathcal O_V(D(f))=\Gamma[V]_f$ para todos $f\in \Gamma[V]$ .

En el caso proyectivo con la gavilla de funciones regulares definida anteriormente, se puede demostrar que

$$\mathcal O_V(D(f))=\Gamma[V]_{(f)}$$

donde $\Gamma[V]_{(f)}:=\{\frac{g}{f^n}\,:\, g,f\;\textrm{are homogeneous and}\; deg(g)=deg(f^n)\}$ . Esta fórmula es verdadera si $deg(f)>0$ porque, por ejemplo, si $f=1$ entonces tendríamos $\mathcal O_V(D(1))=k$ por lo que las funciones regulares globales serían sólo funciones costantes en $V$ . Esto es un error porque si $V$ no es conectado tenemos otras funciones regulares, precisamente funciones que son costantes en cada componente conectado de $V$ .

Así que mi pregunta es: cuando uno prueba la relación $\mathcal O_V(D(f))=\Gamma[V]_{(f)}$ ¿Qué es lo que va mal en el caso? $deg(f)=0$ ?

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Nir Puntos 136

En primer lugar, permítame felicitarle por su sentido crítico: ¡ha puesto el dedo en la llaga en un problema real!

En efecto, si se considera un anillo graduado $A$ y su esquema asociado $X=Proj(A)$ y si tomas $f\in A_0$ homogéneos de grado cero, no es cierto que se tenga un isomorfismo de esquemas afines $D_+(f)\cong Spec(A_{(f)})$ .
Como se nota, ni siquiera es cierto que $\Gamma(D_+(f)),\mathcal O_X)=A_{(f)}$ .

Entonces, ¿qué hay que hacer?

Muy fácil : no tomar $f\in A_0$ ¡!
Y, en efecto, se dará cuenta de que casi todos libros que introducen estos esquemas $Proj(A)$ tenga mucho cuidado de reclamar un isomorfismo $D_+(f)\cong Spec(A_{(f)})$ sólo para $f$ homogéneo de grado positivo : $f\in A_+=\oplus _{d\geq 1}A_d$
Compruébalo, primero en EGA, pero también en las fuentes secundarias: Eisenbud-Harris, Görtz-Wedhorn, Hartshorne, Iitaka, Qing Liu, Mumford-Oda,...

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Andrew Puntos 7942

Como nuestro anillo de coordenadas homogéneo se genera en grado $>0,$ La localización en una no-constante (específicamente en un generador) nos lleva a un gráfico abierto afín cuyo anillo de coordenadas podemos encontrar deshomogeneizando. Por supuesto, la localización en una constante no puede decirnos nada sobre cómo las funciones locales pueden unirse para dar secciones globales.

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