6.1.1 Espaces de Zariski-Riemann [01UU]
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6.1.1 Espaces de Zariski-Riemann
Soit un corps et soit une extension de type fini de .
On notera l’ensemble des valuations de triviales sur (à équivalence près). Si sont des éléments de , le sous-ensemble de formé des valuations dont l’anneau contient les sera noté . On munit de la topologie engendrée par ses sous-ensembles de la forme ; les ouverts de qui sont précisément de cette forme seront qualifiés d’affines (remarquons que lui-même est égal à et est donc affine) ; tout ouvert affine de est quasi-compact. On dit que est l’espace de Zariski-Riemann de l’extension .
Un prémodèle (resp. un modèle) de sur est une -variété irréductible munie d’un -plongement (resp. d’un -isomorphisme ) ; sauf mention expresse du contraire, un morphisme dominant entre prémodèles sera toujours supposé compatible avec les plongements de leurs corps des fonctions dans . Il y a modulo cette convention au plus un morphisme dominant entre deux prémodèles de . Si et sont deux prémodèles de sur , on dira que est propre sur pour signifier qu’il existe un morphisme dominant et que celui-ci est propre.
Si est un prémodèle de sur , on note le sous-ensemble de formé des valuations dont l’anneau domine un anneau local de . C’est un ouvert quasi-compact de : pour s’en assurer, on peut supposer que est affine, auquel cas pour n’importe quelle famille génératrice de la -algèbre . L’application naturelle est surjective (tout anneau local de corps des fractions contenu dans est dominé par un anneau de valuation de ).
Si et sont deux prémodèles de sur et si est un morphisme dominant, alors ; en vertu du critère valuatif de propreté, est égal à si et seulement si est propre ; en particulier (prendre ) on a si et seulement si est propre.
On fait de un espace annelé en le munissant du faisceau qui envoie tout ouvert sur le sous-anneau de formé des fonctions telles que pour toute valuation . Il résulte immédiatement des définitions que si alors coïncide avec l’anneau de ; par conséquent, est un espace localement annelé.
Si est un prémodèle de sur alors est un morphisme d’espaces annelés.
On définit un fibré vectoriel sur (ou sur l’un de ses ouverts) comme un -module localement libre de type fini ; son rang est une fonction constante, appelé le rang du fibré vectoriel. Un fibré en droites est un fibré vectoriel de rang .
Un fibré vectoriel de rang constant admet une description en termes de -cocycle à valeurs dans ; un -cocycle sur à valeurs dans définit le fibré trivial si et seulement si c’est un cobord.
Si est un ouvert de , on note (resp. , ) l’ensemble des classes d’isomorphie de fibrés vectoriels sur (resp. de fibrés vectoriels de rang , de fibrés en droites). Le produit tensoriel munit l’ensemble d’une structure de groupe abélien, décrite par le produit des cocycles.
\remaname 6.1.2.
Si est un prémodèle de sur on peut démontrer que s’identifie, comme espace localement annelé, à la limite projective de « tous » les prémodèles de qui sont propres au-dessus de ; on peut d’ailleurs se limiter aux modèles de propres sur , qui forment un système cofinal au sein du précédent.