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Elemental pregunta acerca de Cayley Hamilton y teorema de topología de Zariski

Una pregunta acerca de una prueba de Cayley Hamilton, utilizando el teorema de topología de Zariski.

"El conjunto de $C$ de todas las matrices de tamaño $n \times n$ (más de un algebraicamente cerrado campo de $k$) con los distintos autovalores es denso en la topología de Zariski".

Podemos argumentar de la siguiente manera?

Ya no vacía abrir establece en la topología de Zariski son densos en $k^{n}$ a continuación, se realiza si podemos mostrar el complemento de $C$, yo.e el conjunto de todas las matrices de tamaño $n \times n$ con la repetición de los autovalores es abierto en la topología de Zariski.

Ahora, para cada matriz $B$ del tamaño de la $n \times n$ calcular su polinomio característico $p_{B}$ y asociado a este polinomio su discriminante $D(p_{B})$. Ahora definir un mapa:

$f: \mathbb{A}^{n^{2}} \rightarrow \mathbb{A}^{1}$ $f(B)=D(p_{B})$ donde $\mathbb{A}^{n}$ indica el $n$-espacio afín. Estoy identificación de aquí a $\mathbb{A}^{n^{2}}$ con el conjunto de todas las matrices $n \times n$ más de una algebraicamente cerrado campo de $k$.

Aquí está mi pregunta. ¿Cómo sabemos que el mapa de $f$ es continua con respecto a la topología de Zariski? Si podemos demostrar que es continua y no hemos hecho? porque se puede tomar $\{0\}$ este es cerrado en $\mathbb{A}^{1}$ porque es finito, así que por la continuidad de $f$, $f^{-1}(\{0\})$ está cerrado en $\mathbb{A}^{n^{2}}$, pero este preimagen es exactamente el conjunto de todas las matrices con la repetición de los autovalores.

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Ben Puntos 11

Este mapa no es sólo continua. Es una realidad, un morfismos de variedades algebraicas. Para ver esta nota que el polinomio característico de una matriz es un polinomio cuyos coeficientes son polinomios en las entradas de la matriz. Esto es porque es igual a $\det(tI-A)$, y el determinante de una matriz es un polinomio en sus entradas. También, el discriminante de un polinomio es de nuevo, un polinomio de coeficientes, así que podemos ver que este mapa es un polinomio en las entradas de $A$.

4voto

user8268 Puntos 13913

$f$ es un polinomio, por tanto, es continua wrt. Topología de Zariski. Usted está casi listo:usted necesita demostrar que el complemento de $f^{-1}(0)$ es no vacío, y esto ustedes lo saben como es la matriz con diferentes valores propios (por ejemplo. una adecuada matriz diagonal)

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