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Johannes Loher 2017-09-22 15:06:10 +02:00
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@ -826,7 +826,7 @@ Dies wollen wir nun auf \emph{reguläre Ringe gleicher Charakteristik} verallgem
\begin{thm}
\label{thm:tor-formel-regulaerer-ring-gleicher-charakteristik}
Sei $A$ ein regulärer Ring gleicher Charakteristik, seien $M$ und $N$ zwei endlich erzeugte $A$-Moduln und sei $\mfq$ ein minimales Primideal in $\Supp(M \otimes_A N)$,
Sei $A$ ein regulärer Ring gleicher Charakteristik, seien $M$ und $N$ zwei endlich erzeugte $A$-Moduln mit der Eigenschaft, dass $M \otimes_A N$ von endlicher Länge ist und sei $\mfq$ ein minimales Primideal in $\Supp(M \otimes_A N)$,
dann gilt:
\begin{enumerate}[label = (\alph*)]
\item $\chi_\mfq(M, N) \coloneqq \sum_{i = 0}^{\dim(A)} {(-1)}^i \length_A({\Tor^A_i(M, N)}_\mfq) \ge 0$.
@ -844,7 +844,7 @@ Dies wollen wir nun auf \emph{reguläre Ringe gleicher Charakteristik} verallgem
{\Tor^A_i(M, N)}_\mfq \cong \Tor^{A_\mfq}_i(M_\mfq, N_\mfq) \cong \Tor^{\hat{A}_\mfq}_i(\hat{M}_\mfq, \hat{N}_\mfq).
\end{equation*}
Wegen $\dim(A) \ge \dim(A_\mfq)$ können wir also annehmen, dass $A$ ein vollständiger noetherscher lokaler Ring mit maximalem Ideal $\mfq$ ist.
Nach \emph{Cohens Struktursatz} (siehe {}\cite[Theorem~15]{cohen46onthestructure}) ist $A$ dann isomorph zu $k[[X_1, \ldots, X_n]]$, wobei $k = A / \mfq$ und $n = \dim(A)$.
Nach \emph{Cohens Struktursatz} (siehe {}\cite[Theorem~15]{cohen46onthestructure}) ist $A$ dann isomorph zu $k[[X_1, \ldots, X_n]]$, wobei $k = A / \mfq$ und $n =~\dim(A)$.
\end{proof}
\end{thm}
@ -872,7 +872,7 @@ $A$ ist regulär von gleicher Charakteristik und für $M = A / \mfp_U$ und $N =
\end{equation*}
wobei $\mfm$ das Maximalideal von $A$ ist, denn $M \otimes_A N \cong A / (\mfp_U + \mfp_V)$ ist von endlicher Länge, also sind nach \cref{lem:kriterium-fuer-endliche-laenge} alle Elemente von $\Supp(M \otimes_A N)$ maximale Ideale.
Also ist $\mfm$ das eindeutige minimale Primideal von $\Supp(M \otimes_A N)$.
Wegen $\dim(X) \ge \dim(A)$ können wir auch tatsächlich bis $\dim(X)$ summieren.
Wir können auch tatsächlich bis $\dim(X)$ summieren, denn es gilt $\dim(X) \ge \dim(A)$.
Nach \cref{thm:tor-formel-regulaerer-ring-gleicher-charakteristik} folgt also auch
\begin{equation*}
@ -888,7 +888,7 @@ Im Fall, dass in \cref{eq:dimension-intersection} Gleichheit gilt, sagen wir, da
\begin{thm}\leavevmode
\label{thm:tor-formel-gibt-schnitt-multiplizitaet}
\begin{enumerate}[label = (\alph*)]
\item\label{item:tor-formel-gibt-schnitt-multiplizitaet-a} Falls sich $U$ und $V$ in $W$ nicht eigentlich schneiden, dann gilt $\chi^A(A / \mfp_U, A / \mfp_V) = 0$.
\item\label{item:tor-formel-gibt-schnitt-multiplizitaet-a} Falls sich $U$ und $V$ in $W$ nicht eigentlich schneiden, so gilt $\chi^A(A / \mfp_U, A / \mfp_V) = 0$.
\item\label{item:tor-formel-gibt-schnitt-multiplizitaet-b} Falls sich $U$ und $V$ in $W$ eigentlich schneiden, so ist $\chi^A(A / \mfp_U, A / \mfp_V) > 0$ und stimmt mit der Schnitt-Multiplizität $i(X, U \cdot V, W)$ von $U$ und $V$ in $W$ im Sinne von Samuel überein.
\end{enumerate}
\end{thm}
@ -1079,12 +1079,12 @@ Die eine Implikation der dritten Aussage des Theorems, nämlich
wurde für den Fall beliebiger regulärer Ringe 1985 von Paul C. Roberts gezeigt (siehe {}\cite{roberts1998multiplicities}).
Die Frage, ob die umgekehrte Implikation ebenfalls gilt, ist bis heute ein offenes Problem.
Wir zeigen nun noch die von Serre bereits gegebenen Beweise.
Dazu zeigen wir zunächst, dass das Verfahren der Reduktion auf die Diagonale unter einer gewissen Voraussetzung auch im Fall anwendbar, dass $A$ ein formaler Potenzreihenring über einem vollständigen diskreten Bewertungsring ist.
Wir führen nun noch die von Serre bereits gegebenen Beweise aus.
Dazu zeigen wir zunächst, dass das Verfahren der Reduktion auf die Diagonale unter einer gewissen Voraussetzung auch dann anwendbar ist, wenn $A$ ein formaler Potenzreihenring über einem vollständigen diskreten Bewertungsring ist.
\begin{prop}
\label{prop:reduktion-auf-die-diagonale-diskreter-bewertungsring}
Sei $k$ ein vollständiger diskreter Bewertungsring, $A \cong B$ der formale Potenzreihenring über $k$ in $n$ Variablen über $k$ und seien $\mfm \cong \mfn \cong (X_1, \ldots, X_n)$.
Sei $k$ ein vollständiger diskreter Bewertungsring, $A \cong B$ der formale Potenzreihenring in $n$ Variablen über $k$ und seien $\mfm \cong \mfn \cong (X_1, \ldots, X_n)$.
Sei $M$ (beziehungsweise $N$) ein endlich erzeugter $A$-Modul (beziehungsweise $B$-Modul) mit einer $\mfm$-stabilen Filtrierung $(M_p)$ (beziehungsweise mit einer $\mfn$-stabilen Filtrierung ($N_q$)).
Sei $\pi$ ein Erzeuger des Maximalideals von $k$.
Ist $\pi$ kein Nullteiler auf $M$ und $N$, so gilt
@ -1110,7 +1110,7 @@ Dazu zeigen wir zunächst, dass das Verfahren der Reduktion auf die Diagonale un
C \cong k[[X_1, \ldots, X_n, Y_1, \ldots, Y_n]].
\end{equation*}
Sei außerdem $\mfd = (X_1 - Y_1, \ldots, X_n - Y_n) \subset C$.
Durchfreie Auflösungen von $M$ und $N$ wie in Beweis von \cref{prop:reduktion-auf-diagonale-diagonale-potenzreihernring} und eine $C$-projektive Auflösung von $A \cong C / \mfd$ erhalten wir folgende Spektralsequenz:
Durch freie Auflösungen von $M$ und $N$ wie in Beweis von \cref{prop:reduktion-auf-diagonale-diagonale-potenzreihernring} und eine $C$-projektive Auflösung von $A \cong C / \mfd$ erhalten wir folgende Spektralsequenz:
\begin{equation*}
\Tor^C_p(A, \widehat{\Tor}^k_q(M, N)) \Longrightarrow \Tor^A_{p + q}(M, N)
\end{equation*}
@ -1123,12 +1123,12 @@ Dazu zeigen wir zunächst, dass das Verfahren der Reduktion auf die Diagonale un
\begin{thm}
\label{thm:tor-formel-regulaere-ringe-ungleicher-charakteristik-unverzweigt}
Die Aussage von \cref{thm:tor-formel-regulaerer-ring-gleicher-charakteristik} bleibt auch gültig, wenn man die Voraussetzung, dass $A$ ein regulärer Ring gleicher Charakteristik durch folgende allgemeinere Voraussetzung ersetzt:
Die Aussage von \cref{thm:tor-formel-regulaerer-ring-gleicher-charakteristik} bleibt auch gültig, wenn man die Voraussetzung, dass $A$ ein regulärer Ring gleicher Charakteristik ist, durch folgende allgemeinere Voraussetzung ersetzt:
$A$ ist ein regulärer Ring und für jedes Primideal $\mfp$ von $A$ ist der lokale Ring $A_\mfp$ entweder von gleicher Charakteristik, und von ungleicher Charakteristik und unverzweigt.
(Tatsächlich genügt es diese Eigenschaft für alle Maximalideale zu fordern, denn ist $A$ ein unverzweigter regulärer lokaler Ring von ungleicher Charakteristik, dann ist jede Lokalisierung $A_\mfp$ vom gleichen Typ, oder von gleicher Charakteristik.)
\begin{proof}
Nach \emph{Cohens Struktursatz} (siehe {}\cite[Theorem~15]{cohen46onthestructure}) ist ein unverzweigter regulärer vollständiger lokaler Ring isomorph zu einem formalen Potenzreihenring über einem unverzweigten vollständigen diskreten Bewertungsring.
Durch Lokalisieren und Vervollständigen wie im Beweis von \cref{thm:tor-formel-regulaerer-ring-gleicher-charakteristik} genügt es folgendes Lemma zu beweisen:
Durch Lokalisieren und Vervollständigen wie im Beweis von \cref{thm:tor-formel-regulaerer-ring-gleicher-charakteristik} genügt es also folgendes Lemma zu beweisen:
\end{proof}
\end{thm}
@ -1155,7 +1155,7 @@ Dazu zeigen wir zunächst, dass das Verfahren der Reduktion auf die Diagonale un
wobei wir das Vervollständigte Tensorprodukte $M \widehat{\otimes}_k N$ durch die $\mfm$-adischen Filtrierungen auf $M$ und $N$ erhalten.
Außerdem gilt
\begin{equation*}
\dim(M \widehat{\otimes}_k N) = \dim(M) + \dim(N) - 1
\dim(M \widehat{\otimes}_k N) = \dim(M) + \dim(N) - 1.
\end{equation*}
Sei $\mfd$ das von den Elementen $X_1 - Y_1, \ldots, X_n - Y_n$ erzeugte Ideal von $C$.
Da die Elementen $X_1 - Y_1, \ldots, X_n - Y_n$ eine $C$-reguläre Folge bilden, erhalten wir mit \cref{kor:isomorphie-koszul-homologie-tor}:
@ -1171,11 +1171,11 @@ Dazu zeigen wir zunächst, dass das Verfahren der Reduktion auf die Diagonale un
Sei $\overline{M} = M / \pi M$ und $\overline{A} = A / \pi A$.
Wegen $\pi M = 0$ folgt $\overline{M} = M$, also ist $M$ auf kanonische Weise ein $\overline{A}$-Modul.
Wir haben die Basiswechsel Spektralsequenz
Wir haben die \emph{Basiswechsel Spektralsequenz}
\begin{equation*}
E^2_{p, q} = \Tor^{\overline{A}}_p(M, \Tor^A_q(\overline{A}, N)) \Longrightarrow \Tor^A_{p + q}(M, N)
E^2_{p, q} = \Tor^{\overline{A}}_p(M, \Tor^A_q(\overline{A}, N)) \Longrightarrow \Tor^A_{p + q}(M, N),
\end{equation*}
(siehe {}\cite[Applications~5.8.5]{weibel1995introduction}).
die im ersten Quadranten liegt (siehe {}\cite[Applications~5.8.5]{weibel1995introduction}).
Die kurze exakte Sequenz
\begin{equation*}
0 \longrightarrow A \overset{\cdot \pi}{\longrightarrow} A \longrightarrow \overline{A} \longrightarrow 0