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Démonstration. [01XC]

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Démonstration.

Notons ρ\rho l’application de réduction de XX dans 𝔛\mathfrak{X}. La question est locale sur 𝔛\mathfrak{X}, ce qui autorise à le supposer affine, donc de la forme Spf⁡(𝔄)\operatorname{Spf}(\mathfrak{A}) où 𝔄\mathfrak{A} est une k∘k^{\circ}-algèbre plate topologiquement de présentation finie intégralement close dans 𝔄⊗k∘k\mathfrak{A}\otimes_{k^{\circ}}k. On peut également supposer que 𝔛\mathfrak{X} est équidimensionnel  ; soit dd sa dimension. L’espace affinoïde 𝔛η\mathfrak{X}_{\eta} est alors équidimensionnel et de dimension dd. Comme il est réduit, son lieu de non-normalité YY est de dimension strictement inférieure à dd. Le corps ℋ⁡(x)~\widetilde{{\mathscr{H}}(x)} étant de degré de transcendance dd sur k~\tilde{k}, le fermé de Zariski YY de XX ne contient pas xx. Son image ρ⁡(Y)\rho(Y) évite donc ξ\xi. Comme elle est constructible (et même fermée), quitte à restreindre encore 𝔛\mathfrak{X}, on peut supposer que 𝔛η\mathfrak{X}_{\eta} est intègre et normal. Puisque 𝔄\mathfrak{A} est intégralement close dans 𝔄⊗k∘k\mathfrak{A}\otimes_{k^{\circ}}k, l’algèbre intègre 𝔄\mathfrak{A} est normale. Soit 𝔎\mathfrak{K} son corps des fractions.

Le schéma 𝔛k~\mathfrak{X}_{\tilde{k}} s’identifie à Spec⁡(𝔄⊗k∘k~)\operatorname{Spec}(\mathfrak{A}\otimes_{k^{\circ}}\tilde{k})  ; le point ξ\xi correspond par ce biais à un point de Spec⁡(𝔄)\operatorname{Spec}(\mathfrak{A}) que l’on note encore ξ\xi et qui est de hauteur 1 dans le schéma noethérien normal Spec⁡(𝔄)\operatorname{Spec}(\mathfrak{A}). L’anneau local 𝒪Spec⁡(𝔄,ξ)\mathscr{O}_{\operatorname{Spec}(\mathfrak{A},\xi)} est donc l’anneau d’une valuation discrète vv de 𝔎\mathfrak{K} qui prolonge la valuation de k∘k^{\circ}, normalisée pour que v⁡(𝔎×)=𝐙v(\mathfrak{K}^{\times})=\mathbf{Z}. Soit π\pi une uniformisante de k∘k^{\circ} et soit ee l’entier v⁡(π)v(\pi). La longueur de 𝒪𝔛k~,ξ\mathscr{O}_{\mathfrak{X}_{\tilde{k}},\xi} est égale à celle de 𝒪Spec⁡(𝔄),ξ/π\mathscr{O}_{\operatorname{Spec}(\mathfrak{A}),\xi}/\pi, et donc à ee.

Soit φ:𝔎→𝐑+\varphi\colon\mathfrak{K}\to\mathbf{R}_{+} l’application qui envoie 00 sur 00 et aa sur |π|v⁡(a)/e\mathopen{|}{\pi}\mathclose{|}^{v(a)/e} si a≠0a\neq 0. C’est une valeur absolue dont la restriction à kk coïncide avec la valeur absolue de ce dernier, et qui est bornée par 11 sur 𝔄\mathfrak{A}. Elle définit donc un point x′x^{\prime} de ℳ⁡(𝖠⊗k∘k)\mathscr{M}(\mathsf{A}\otimes_{k^{\circ}}k). Si a∈𝔄a\in\mathfrak{A} on a par construction a⁡(ξ)=0a(\xi)=0 si et seulement si φ⁡(a)<1\varphi(a)<1, ce qui signifie que ρ⁡(x′)=ξ\rho(x^{\prime})=\xi  ; par conséquent, x′=xx^{\prime}=x.

Par construction, (𝔎,φ)(\mathfrak{K},\varphi) est un sous-corps valué dense de ℋ⁡(x){\mathscr{H}}(x). Le corps résiduel de ℋ⁡(x){\mathscr{H}}(x) est dès lors égal à celui de (𝔎,φ)(\mathfrak{K},\varphi), c’est-à-dire à celui de vv et donc à κ⁡(ξ)\kappa(\xi)  ; et son groupe des valeurs n’est autre que φ⁡(𝔎×)=|π|(1/e)​𝐙\varphi(\mathfrak{K}^{\times})=\mathopen{|}{\pi}\mathclose{|}^{(1/e)\mathbf{Z}}. Par conséquent, [|ℋ(x)×|:|k×|]=e[\mathopen{|}{{\mathscr{H}}(x)^{\times}}\mathclose{|}:\mathopen{|}{k^{\times}}\mathclose{|}]=e, ce qui achève la démonstration. ∎

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