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Cocientes unidimensionales de anillos de series de potencia formales

Supongamos que $R=k[[x_1,...,x_n]]$ es un anillo formal de series de potencias sobre el campo $k$ ¿Qué podemos decir sobre la estructura de $R/p$ si $p$ es un ideal primo de $R$ tal que dim $(R/p)=1$ . En particular, ¿son estos subanillos de series de potencias en una variable?

Motivación: Dado un subring de un anillo de series de potencias en una variable que se puede escribir como, $k[[x^{a_1},...,x^{a_n}]]$ donde $a_1,...,a_n$ son enteros positivos distintos, tenemos un homomorfismo $k[[x_1,...,x_n]]\to k[[x^{a_1},...,x^{a_n}]]$ que envía $x_i\to x^{a_i}$ . El núcleo de este homomorfismo debe ser un ideal primo ya que $k[[x^{a_1},...,x^{a_n}]]$ es un dominio. Además, el cociente módulo del núcleo debe ser unidimensional ya que el anillo imagen es unidimensional. Me preguntaba si tenemos una inversa (parcial) a este resultado. (Me doy cuenta de que el segundo párrafo funcionaría análogamente con anillos de polinomios, pero parece que los anillos de series de potencias son mucho más agradables (son regulares y locales), así que esperaba una descripción más agradable del cociente en el caso de las series de potencias).

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David Pokluda Puntos 4284

El cierre integral de un dominio local completo noetheriano es también completo, local y noetheriano. Por tanto, el cierre integral de $R/p$ es un anillo local regular completo que contiene un campo (anillos normales de dimensión $1$ son regulares por el criterio de Serre), ¡y usted gana!

EDITAR: añadir más detalles, por los comentarios de Tymothy (ahora borrados): Así que dejemos $S$ sea el cierre integral de $R/p$ en su campo de cociente. Entonces, por definición, $S$ es integralmente cerrada (normal), por lo que es regular porque $\dim S=1$ . Claramente $R/p$ es un subring de $S$ . Por el teorema de la estructura de Cohen, $S$ es un anillo de series de potencia con una variable.

El hecho del cierre integral en mi primera frase es bien conocido. Compruebe el teorema 4.3.4 del libro disponible en línea de Huneke-Swanson, o el capítulo 13 de Eisenbud, o el de Matsumura en algún lugar (probablemente la finitud del cierre integral es cierta también para los anillos excelentes).

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