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(Posiblemente) la alternativa declaración de Hilbert Nullstellensatz

En mis notas, hay una declaración titulada "Nulstellensatz versión 2":

Si $k = \bar{k}$, e $\mathfrak{m} \subseteq k[x_1,\ldots,x_n]$ es un ideal maximal, entonces $k[x_1,\ldots,x_n]/\mathfrak{m} \cong k$.

Asumo "versión 2" implica que es equivalente a la habitual versión, que dice:

Si $k = \bar{k}$, $\mathfrak{a} \subseteq k[x_1,\ldots,x_n]$ es un ideal y $f \in k[x_1,\ldots,x_n]$ es un polinomio que se desvanece en todos los puntos en $Z(\mathfrak{a})$, $f^r \in \mathfrak{a}$ para algún entero positivo $r$.

Puedo ver que la "versión 2" de la siguiente manera a partir de la "regular" de la siguiente manera:

Versiones habituales $\implies$ $I(Z(\mathfrak{a})) = \sqrt{\mathfrak{a}}$ para los ideales de la $\mathfrak{a}$$k[x_1,\ldots,x_n]$. También tenemos los siguientes fácil de comprobar:

i) $Y_1 \subseteq Y_2 \subseteq k^n \implies k[x_1,\ldots,x_n] \supseteq I(Y_1) \supseteq I(Y_2) $;

ii)$T_1 \subseteq T_2 \subseteq k[x_1,\ldots,x_n] \implies k^n \supseteq Z(T_1) \supseteq Z(T_2)$ y

iii) $Y \subseteq k^n$ es irreducible si y sólo si $I(Y) \subseteq k[x_1\ldots x_n]$ es primo.

iv) primer ideales son radicales

La combinación de esta información le da a ese $Z$ $I$ dar una inclusión-revertir la correspondencia entre (irreductible) afín subvariedades de $k^n$ y el primer ideales en $k[x_1,\ldots,x_n]$. Así que si $\mathfrak{m}$ es un ideal maximal, entonces corresponde a un mínimo irreductible subconjunto cerrado de $k^n$ (desde $\mathfrak{m}$ es el primer y máximo), que debe ser un punto de $\{p = (p_1,\ldots,p_n)\}$. Por lo $\mathfrak{m} = I(p)$, lo que uno puede ver es sólo $\langle (x_1-p_1)\cdots(x_n-p_n) \rangle$. Por lo $k[x_1,\ldots,x_n]/\mathfrak{m} \cong k$ a través de la "evaluar en $p$" del mapa.

Mi pregunta es esta: ¿la "costumbre de la versión de" seguir a partir de "versión 2" y, si es así, ¿cómo?

Gracias.

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Bryan Roth Puntos 3592

Su declaración es sin duda una de las cosas que van bajo la etiqueta de "Nullstellensatz". Como estudiante, me enseñaron que este era el débil Nullstellensatz y aconsejaron que si me preguntaran por una declaración de la Nullstellensatz en un examen, este "débil" de la versión no sería suficiente.

Luego crecí y, en particular, escribió algunas notas sobre el álgebra conmutativa. El Nullstellensatz es tratado en detalle en $\S 11$. Hilbert Nullstellensatz es el Teorema de 267, y se puede ver que la parte a) de este resultado es, precisamente, la versión débil que usted está preguntando acerca de. La parte c) de este resultado es la declaración de que para cualquier ideal $J$ de $\overline{k}[t_1,\ldots,t_n]$, $I(V(J)) = \operatorname{rad} J$.

Ahora esta parte se ha demostrado con la parte a)...y también un poco de preliminares anillo de la teoría de análisis, especialmente Rabinowitsch del Truco. Nada de esto otras cosas es muy difícil o muy largos, así que me siento tentado a decir que , el "débil" Nullstellensatz es más o menos equivalente a la de Hilbert Nullstellensatz, especialmente si usted sabe lo que está haciendo. Pero no hay que escribir esto en un examen, ya que podría perder puntos!

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