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1.5.8 Fonctorialité [01MP]

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1.5.8 Fonctorialité

Soit u:V→Wu\colon V\rightarrow W une application affine, soit PP un polytope de VV de dimension ≤n\leq n, et soit QQ son image dans WW. Soit 𝒞\mathscr{C} une décomposition cellulaire de PP, assez fine pour que son image 𝒟\mathscr{D} par uu soit une décomposition cellulaire de QQ. Soit μ\mu un calibrage de PP subordonné à la décomposition 𝒞\mathscr{C}. On définit comme suit un calibrage u∗​μu_{*}\mu de QQ subordonné à la décomposition 𝒟\mathscr{D}. Soit D∈𝒟nD\in\mathscr{D}_{n}. Soit 𝒞D\mathscr{C}_{D} l’ensemble des nn-cellules de 𝒞\mathscr{C} qui s’envoient sur DD  ; l’application uu induit pour tout C∈𝒞DC\in\mathscr{C}_{D} un homéomorphisme C≃DC\simeq D et une bijection affine ⟨C⟩≃⟨D⟩\langle C\rangle\simeq\langle D\rangle.

Fixons une orientation oo de ⟨D⟩.→\overrightarrow{\langle D\rangle.} Elle induit une orientation oCo_{C} de ⟨C⟩→\overrightarrow{\langle C\rangle} pour toute cellule C∈𝒟C\in\mathscr{D}.

Pour tout C∈𝒞DC\in\mathscr{C}_{D}, il existe un unique vC∈Λn​⟨C⟩→v_{C}\in\Lambda^{n}\overrightarrow{\langle C\rangle} tel que μC\mu_{C} soit égal à la classe de (oC,vC)(o_{C},v_{C})  ; soit wCw_{C} son image dans Λn​⟨D⟩→\Lambda^{n}\overrightarrow{\langle D\rangle}. Le couple (o,∑C∈𝒞DwC)(o,\sum_{C\in\mathscr{C}_{D}}w_{C}) définit un vecteur-volume νD\nu_{D} sur l’espace ⟨D⟩→\overrightarrow{\langle D\rangle}.

On pose u∗​μ=(νD)D∈𝒟nu_{*}\mu=(\nu_{D})_{D\in\mathscr{D}_{n}}.

Soit ω\omega une forme à coefficients mesurables de type (n,n)(n,n) (resp. (n−1,n)(n-1,n)) sur un ouvert UU de QQ. La forme u∗​ωu^{*}\omega est intégrable si et seulement si ω\omega est intégrable : cela provient du fait que si CC est une cellule de dimension nn (resp. n−1n-1) contenue dans PP (on ne demande pas que C∈𝒞C\in\mathscr{C}) et si u|Cu_{|C} n’est pas injective, la restriction de u∗​ωu^{*}\omega à ⟨C⟩∩U\langle C\rangle\cap U est nulle, parce qu’elle provient d’un espace affine de dimension <n<n (resp. <n−1<n-1).

Lorsque ω\omega est intégrable, on a les égalités

∫u−1​(U)⟨u∗​ω,μ⟩=∫U⟨ω,u∗​(μ)⟩,et∫u−1​(U)⟨u∗​ω,∂μ⟩=∫U⟨ω,∂u∗​(μ)⟩.\int_{u^{-1}(U)}\langle u^{*}\omega,\mu\rangle=\int_{U}\langle\omega,u_{*}(\mu)\rangle,\quad\text{et}\quad\int_{u^{-1}(U)}\langle u^{*}\omega,\partial\mu\rangle=\int_{U}\langle\omega,\partial u_{*}(\mu)\rangle.

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