Varietà algebriche e ideali

Messaggioda Freebulls » 09/12/2017, 16:02

Buonasera,
vi enuncio un po di definizioni e poi vi scrivo il teorema di cui non ben capito la dimostrazione.

Sia $mathbb(K)$ un campo e sia $S\subseteqmathbb(K)[x_1,...x_n]$. Si definisce varietà algebrica associata a $S$ l'insieme $V_S={x\inmathbb(K)^n:f(x)=0 \forallF\inS}$

Se $S={f_1,...,f_t}\subseteqmathbb(K)[x_1,...x_n]$ allora si definisce $I(V_S)={a_1f_1+...+a_tf_t:a_i\inmathbb(K)[x_1,...x_n]}$, ossia l'ideale generato da $S$.

Definisco $\mathbb(K)[V_S]=mathbb(K)[x_1,...x_n]//I(V_S)$

OSSERVAZIONE: la funzione $v_P:\mathbb(K)[V_S]->\mathbb(K):f\mapstof(P)$ è detta valutazione in $P\inV_S$ ed è suriettiva (poiché $\mathbb(K)[V_S]$ contiene i polinomi costanti), quindi $ker(v_P)$ è un ideale massimale di $\mathbb(K)[V_S]$

Teorema Sia $mathbb(K)$ un campo e sia $S\subseteqmathbb(K)[x_1,...x_n]$. Allora le funzioni

$\phi:V_S->{\text(omomorfismi ) \mathbb(K)[V_S]->\mathbb(K) \text( "che sono identità" su ) \mathbb(K)}:P\mapstov_P$

$\varphi:{\text(omomorfismi ) \mathbb(K)[V_S]->\mathbb(K) \text( "che sono identità" su ) \mathbb(K)}->{text(ideali massimali ) \mathfrak(m) text( tali che ) \mathbb(K)[V_S]//\mathfrak(m)\cong\mathbb(K)}:v_P\mapstoker(v_P)$

sono corrispondenze biunivoche

DIMOSTRAZIONE
Cominciamo esaminando $phi$:

la funzione è iniettiva perché se ho punti distinti, la valutazione in lora sarà diversa (ok, intuitivamente più o meno ci sta... ma se io volessi vederlo come posso fare a dimostrarlo?).

La suriettività forse mi è chiara: prendo un omomorfismo $g:\mathbb(K)[V_S]->\mathbb(K)$ quindi $g(x_1)=\alpha_1,..., g(x_n)=\alpha_n$. Ora, poiché $g$ è un omomorfismo si ha $g(f(x_1,...,x_n))=f(g(x_1),...,g(x_n))=f(alpha_1,...,alpha_n)$ che è la valutazione di $f$ in $P=(alpha_1,...,alpha_n)$. (in questo ragionamento a cosa mi serve dire che $g$ è identità su $mathbb(K)$???)

Per quanto riguarda la funzione $\varphi$ il prof ha esibito un'inversa (che denoto con $\varphi^-1$):
sia $\mathfrak(m)\in{text(ideali massimali ) \mathfrak(m) text( tali che ) \mathbb(K)[V_S]//\mathfrak(m)\cong\mathbb(K)}$ allora $\varphi^-1(\mathfrak(m))=g:\mathbb(K)[V_S]->\mathbb(K)[V_S]//\mathfrak(m)\cong\mathbb(K)$ ove $g$ è la proiezione canonica.

Grazie in anticipo
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Messaggioda j18eos » 09/12/2017, 17:43

Non mi sono ben chiare le notazioni dei domini e codomini di \(\displaystyle\phi\) e \(\displaystyle\varphi\)...

Siano \(\displaystyle P\neq Q\in V\subsetneqq\mathbb{A}^n_{\mathbb{K}}\), allora questi punti possono essere identificati con le \(\displaystyle n\)-ple \(\displaystyle(a_1,...,a_n)\) e \(\displaystyle(b_1,...,b_n)\); quindi esiste almeno un indice \(\displaystyle k\) tale che \(\displaystyle a_k\neq b_k\), e la funzione polinomiale associata al polinomio \(\displaystyle x_k\) assumerà valori distinti su \(\displaystyle P\) e \(\displaystyle Q\); ovvero \(\displaystyle v_P\neq v_Q\).

...e mi fermo, perché credo che tu abbia altre domande da porre! ;)
Ultima modifica di j18eos il 11/12/2017, 13:27, modificato 1 volta in totale.
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Re:

Messaggioda Freebulls » 09/12/2017, 18:51

j18eos ha scritto:Siano \(\displaystyle P\neq Q\in V\subsetneqq\mathbb{A}^n_{\mathbb{K}}\), allora questi punti possono essere identificati con le \(\displaystyle n\)-pla \(\displaystyle(a_1,...,a_n)\) e \(\displaystyle(b_1,...,b_n)\); quindi esiste almeno un indice \(\displaystyle k\) tale che \(\displaystyle a_k\neq b_k\), e la funzione polinomiale associata al polinomio \(\displaystyle x_k\) assumerà valori distinti su \(\displaystyle P\) e \(\displaystyle Q\); ovvero \(\displaystyle v_P\neq v_Q\).

Chiarissimo, grazie!

j18eos ha scritto:Non mi sono ben chiare le notazioni dei domini e codomini di \(\displaystyle\phi\) e \(\displaystyle\varphi\)...

Ad essere sincero non lo sono neanche a me...
Con ${\text(omomorfismi ) \mathbb(K)[V_S]->\mathbb(K) \text( "che sono identità" su ) \mathbb(K)}$ penso si intenda l'insieme questo insieme ${g\inHom(\mathbb(K)[V_S],\mathbb(K)):g(\alpha)=\alpha \forall\alpha\in\mathbb(K)}$. Ma dato che $\mathbb(K)[V_S]$ è un insieme di classi laterali penso che intenda che le classi aventi come rappresentati un elemento $\alpha\in\mathbb(K)$ vadano in $\alpha\in\mathbb(K)$.

Per quanto riguarda ${text(ideali massimali ) \mathfrak(m) text( tali che ) \mathbb(K)[V_S]//\mathfrak(m)\cong\mathbb(K)}$ penso sia abbastanza chiaro invece...

Questa lezione è stato solo un cenno alla geometria algebrica, tutto le mie conoscenze a riguarde sono racchiuse in questo post... L'argomento principale che stiamo studiando sono gli anelli e questa diciamo che è "un'applicazione"...
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Messaggioda j18eos » 11/12/2017, 13:45

In effetti il codominio di \(\displaystyle\phi\) a.k.a. dominio di \(\displaystyle\varphi\), dovrebbe essere così definito:
\[
\left\{f^{*}\in\hom(\mathbb{K}[V_S],\mathbb{K})\mid\forall\lambda\in\mathbb{K},\,f^{*}\left([\lambda]_{I(S)}\right)=\lambda\right\}=\,\text{insieme delle funzioni regolari su}\,V_S.
\]
La suriettività di \(\displaystyle\phi\): come puoi determinare un punto di \(\displaystyle V_S\) conoscendo tutti i valori delle funzioni regolari su di esso?
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