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Démonstration. [01U0]

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Démonstration.

Supposons que la restriction de vv à toute face maximale de ftrop​(X)f_{\text{trop}}(X) soit convexe. Soit ω\omega une (n−1,n−1)(n-1,n-1)-forme lisse positive et prouvons que ⟨d′​d′′⁡[f∗​v],ω⟩≥0\langle\mathop{\mathrm{d}^{\prime}\mathrm{d}^{\prime\prime}}[f^{*}v],\omega\rangle\geq 0. Soit (Ui)(U_{i}) une famille d’affinoïdes de XX dont les intérieurs recouvrent XX telle que pour tout ii, la restriction de ω\omega à UiU_{i} soit tropicale, de la forme fi∗​αif_{i}^{*}\alpha_{i}, où fi:Ui→Tif_{i}\colon U_{i}\rightarrow T_{i} est un moment. Soit (λi)(\lambda_{i}) une partition de l’unité subordonnée au recouvrement (Ůi)(\mathring{U}_{i}) formée de fonctions lisses. Il n’est pas restrictif de supposer que le moment fif_{i} raffine le moment f|Uif|_{U_{i}}, c’est-à-dire qu’il existe un morphisme affine de tores gi:Ti→Tg_{i}\colon T_{i}\rightarrow T tel que f|Ui=gi∘fif|_{U_{i}}=g_{i}\circ f_{i}. Posons alors vi=v∘gi,tropv_{i}=v\circ g_{i,{\text{trop}}} ; c’est une fonction continue sur gi,trop−1​(ftrop​(X))g_{i,{\text{trop}}}^{-1}(f_{\text{trop}}(X)) ; sa restriction à chaque face maximale de fi,trop​(Ui)f_{i,{\text{trop}}}(U_{i}) est convexe. On a alors

⟨d′​d′′⁡[f∗​v],ω⟩=∑i⟨d′​d′′⁡[fi∗​gi∗​u],λi​fi∗​αi⟩=∑i∫Uiλi​fi∗​(d′​d′′⁡ui∧αi).\langle\mathop{\mathrm{d}^{\prime}\mathrm{d}^{\prime\prime}}[f^{*}v],\omega\rangle=\sum_{i}\langle\mathop{\mathrm{d}^{\prime}\mathrm{d}^{\prime\prime}}[f_{i}^{*}g_{i}^{*}u],\lambda_{i}f_{i}^{*}\alpha_{i}\rangle=\sum_{i}\int_{U_{i}}\lambda_{i}f_{i}^{*}(\mathop{\mathrm{d}^{\prime}\mathrm{d}^{\prime\prime}}u_{i}\wedge\alpha_{i}).

Pour tout ii, soit ViV_{i} un domaine affinoïde contenu dans l’intérieur de UiU_{i} qui tropicalise λi\lambda_{i} et contenant le support de λi​fi∗​(d′​d′′⁡ui∧αi)\lambda_{i}f_{i}^{*}(\mathop{\mathrm{d}^{\prime}\mathrm{d}^{\prime\prime}}u_{i}\wedge\alpha_{i}). Quitte à changer les notations et à raffiner le moment fif_{i}, on se ramène au cas où λi=fi∗​θi\lambda_{i}=f_{i}^{*}\theta_{i}. Soit μi\mu_{i} le calibrage canonique de fi,trop​(Vi)f_{i,{\text{trop}}}(V_{i}) ; on a donc

⟨d′​d′′⁡[f∗​v],ω⟩=∑i∫fi,trop​(Vi)⟨d′​d′′⁡ui∧θi​αi,μi⟩.\langle\mathop{\mathrm{d}^{\prime}\mathrm{d}^{\prime\prime}}[f^{*}v],\omega\rangle=\sum_{i}\int_{f_{i,{\text{trop}}}(V_{i})}\langle\mathop{\mathrm{d}^{\prime}\mathrm{d}^{\prime\prime}}u_{i}\wedge\theta_{i}\alpha_{i},\mu_{i}\rangle.

Puisque uiu_{i} est convexe sur toute face maximale de fi,trop​(Vi)f_{i,{\text{trop}}}(V_{i}), d′​d′′⁡ui\mathop{\mathrm{d}^{\prime}\mathrm{d}^{\prime\prime}}u_{i} est une (1,1)(1,1)-forme fortement positive sur chacune de ces faces, et d′​d′′⁡ui∧θi​αi\mathop{\mathrm{d}^{\prime}\mathrm{d}^{\prime\prime}}u_{i}\wedge\theta_{i}\alpha_{i} est une (n,n)(n,n)-forme positive. Ainsi, ⟨d′​d′′⁡[f∗​v],ω⟩\langle\mathop{\mathrm{d}^{\prime}\mathrm{d}^{\prime\prime}}[f^{*}v],\omega\rangle est une somme d’intégrales de formes positives, donc est positive.

Démontrons maintenant la réciproque en supposant que d′​d′′⁡[f∗​v]\mathop{\mathrm{d}^{\prime}\mathrm{d}^{\prime\prime}}[f^{*}v] est un courant positif. Soit FF une face maximale de ftrop​(X)f_{\text{trop}}(X) ; prouvons que la restriction de vv à F̊\mathring{F} est convexe. Soit θ\theta une fonction positive ou nulle sur FF, nulle sur ∂F\partial F. Pour toute forme positive α\alpha de type (n−1,n−1)(n-1,n-1) sur ⟨F⟩\langle F\rangle, θ​α\theta\alpha s’étend en une forme positive β\beta sur ftrop​(V)f_{\text{trop}}(V) et la condition ⟨d′​d′′⁡[f∗​v],β⟩≥0\langle\mathop{\mathrm{d}^{\prime}\mathrm{d}^{\prime\prime}}[f^{*}v],\beta\rangle\geq 0 entraîne que ∫⟨F⟩⟨d′​d′′⁡v∧θ​α,μF⟩≥0\int_{\langle F\rangle}\langle\mathop{\mathrm{d}^{\prime}\mathrm{d}^{\prime\prime}}v\wedge\theta\alpha,\mu_{F}\rangle\geq 0. D’après la proposition 2.5 de [43], il en résulte que vv est convexe sur F̊\mathring{F}, d’où la proposition. ∎

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