From dffaf5c46c284f1cdea340280627cef89a4d1967 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Johannes Loher Date: Wed, 13 Sep 2017 21:11:58 +0200 Subject: [PATCH] Fixed warnings --- Ausarbeitung.tex | 3 ++- chapters/chapter2.tex | 6 ++--- chapters/chapter3.tex | 31 +++++++++++++++++-------- chapters/chapter4.tex | 54 ++++++++++++++++++++++++------------------- custom_commands.tex | 1 + 5 files changed, 58 insertions(+), 37 deletions(-) diff --git a/Ausarbeitung.tex b/Ausarbeitung.tex index ba9dcc7..2524a18 100644 --- a/Ausarbeitung.tex +++ b/Ausarbeitung.tex @@ -1,4 +1,4 @@ -\documentclass[paper=a4,parskip=half,11pt,ngerman,oneside,bibliography=totoc]{scrreprt} +\documentclass[paper=a4,parskip=half,11pt,ngerman,oneside,bibliography=totoc, draft=true]{scrreprt} \usepackage[utf8]{inputenc} \usepackage[T1]{fontenc} \usepackage{hyperref} @@ -33,6 +33,7 @@ \include{chapters/chapter3} \include{chapters/chapter4} +\emergencystretch=1em \printbibliography \chapter*{Eigenständigkeitserklärung} diff --git a/chapters/chapter2.tex b/chapters/chapter2.tex index 5ce6311..c8d38c1 100644 --- a/chapters/chapter2.tex +++ b/chapters/chapter2.tex @@ -69,7 +69,7 @@ \begin{deflem}[Ganzzahliges Polynom] \label{deflem:ganzzahliges-polynom} Ein Polynom $f \in \Q[X]$ heißt \textbf{ganzzahlig}, wenn die folgenden äquivalenten Bedingungen gelten: - \begin{enumerate}[label=(\alph*)] + \begin{enumerate}[label = (\alph*)] \item $f$ ist eine $\Z$-Linearkombination von Binomialpolynomen $Q_k$. \item Für alle $z \in \Z$ gilt $f(z) \in \Z$. \item Es gibt ein $z_0 \in \Z$ mit der Eigenschaft, dass $f(z) \in \Z$ für alle $z \ge z_0$. @@ -121,7 +121,7 @@ Im Folgenden sei $A \subset \Z$ induktiv. \begin{lem} \label{lem:kritreium-fuer-polynomartig} Sei $f\colon A \to \Z$ eine Abbildung, dann sind folgende Aussagen äquivalent: - \begin{enumerate}[label=(\alph*)] + \begin{enumerate}[label = (\alph*)] \item $f$ ist polynomartig vom Grad $\le r$ \item $\Delta f$ ist polynomartig vom Grad $\le r - 1$ \item Für alle $s \ge r + 1$ gibt es ein $m \in \Z$, sodass für alle $n \ge m$ gilt: $\Delta^s f(n) = 0$. @@ -146,7 +146,7 @@ Im Folgenden sei $A \subset \Z$ induktiv. \label{sec:das-hilbert-polynom} Im Folgenden sei nun $H=\bigoplus_{n \in \N} H_n$ ein graduierter Ring mit folgenden Eigenschaften: -\begin{enumerate}[label=(\alph*)] +\begin{enumerate}[label = (\alph*)] \item $H_0$ ist artinsch. \item $H$ wird von $H_0$ und einer endlichen Anzahl an Elementen $x_1,\ldots,x_r \in H_1$ erzeugt. \end{enumerate} diff --git a/chapters/chapter3.tex b/chapters/chapter3.tex index f3767d6..dd37c4a 100644 --- a/chapters/chapter3.tex +++ b/chapters/chapter3.tex @@ -168,9 +168,11 @@ Im Folgenden sei $A$ ein kommutativer Ring. K_p(\bmx) &= K_p(x_1) = 0 = \bigoplus_{\bmi \in I_p^1}\left( \left(\bigotimes_{i \in \bmi}K_1(x_i)\right) \otimes_A \left(\bigotimes_{i \in \lbrace1, \ldots, r\rbrace \setminus \bmi}K_0(x_i)\right)\right) && \text{für }p \notin \lbrace0, 1\rbrace \end{align*} Für die Randabbildung $d\colon K_1(x_1) \to K_0(x_1)$ im Grad $1$ gilt - \begin{equation*} - d(e_{x_{i_1}}) = x_1 \cdot 1 = {(-1)}^{1 + 1} x_1 \widehat{e_{x_{i_1}}}\otimes 1 = \sum_{k=1}^1 {(-1)}^{k+1} x_{i_k}e_{x_{i_1}}\otimes \cdots \otimes \widehat{e_{x_{i_k}}} \otimes \cdots \otimes e_{x_{i_p}} \otimes \underbrace{1 \otimes \cdots \otimes 1}_{(1 - 1 + 1)\text{-mal}}. - \end{equation*} + \begin{align*} + d(e_{x_{i_1}}) &= x_1 \cdot 1 \\ + &= {(-1)}^{1 + 1} x_1 \widehat{e_{x_{i_1}}}\otimes 1 \\ + &= \sum_{k=1}^1 {(-1)}^{k+1} x_{i_k}e_{x_{i_1}}\otimes \cdots \otimes \widehat{e_{x_{i_k}}} \otimes \cdots \otimes e_{x_{i_p}} \otimes \underbrace{1 \otimes \cdots \otimes 1}_{(1 - 1 + 1)\text{-mal}}. + \end{align*} In den anderen Graden ist die Randabbildung nach \cref{defn:koszul-komplex-einfach} immer $0$ und auch die Formel aus \cref{eq:koszul-komplex-randabbildung} ergibt $0$. Sei also nun $r > 1$ und die Behauptung für alle $s\in \N$ mit $0 \le s < r$ bereits bewiesen. @@ -219,7 +221,10 @@ Im Folgenden sei $A$ ein kommutativer Ring. und die Randabbildung $K_p(\bmx, M) \to K_{p - 1}(\bmx, M)$ ist durch folgende Formel gegeben: \begin{equation} \label{eq:koszul-komplex-modul-randabbildung} - d(e_{x_{i_1}}\otimes \cdots \otimes e_{x_{i_p}} \otimes \underbrace{1 \otimes \cdots \otimes 1}_{(r - p)\text{-mal}} \otimes m) = \sum_{k=1}^p {(-1)}^{k+1} x_{i_k}e_{x_{i_1}}\otimes \cdots \otimes \widehat{e_{x_{i_k}}} \otimes \cdots \otimes e_{x_{i_p}} \otimes \underbrace{1 \otimes \cdots \otimes 1}_{(r - p + 1)\text{-mal}} \otimes m + \begin{aligned} + &d(e_{x_{i_1}}\otimes \cdots \otimes e_{x_{i_p}} \otimes \underbrace{1 \otimes \cdots \otimes 1}_{(r - p)\text{-mal}} \otimes m) \\ + =&\sum_{k=1}^p {(-1)}^{k+1} x_{i_k}e_{x_{i_1}}\otimes \cdots \otimes \widehat{e_{x_{i_k}}} \otimes \cdots \otimes e_{x_{i_p}} \otimes \underbrace{1 \otimes \cdots \otimes 1}_{(r - p + 1)\text{-mal}} \otimes m + \end{aligned} \end{equation} Wir bezeichnen den $p$-ten Homologiemodul von $K(\bmx, M)$ mit $H_p(\bmx, M)$. Wir bezeichnen mit $\bmx$ auch das Ideal $(x_1, \ldots,x_r)$. @@ -334,16 +339,24 @@ Im Folgenden sei $A$ ein kommutativer Ring. \begin{prop} \label{prop:koszul-homologie-annihilator} - $\bmx = (x_1, \ldots, x_r)$ eine Familie von Elementen aus $A$ und $M$ ein $A$-Modul. - Für alle $p \in \Z$ gilt dann $\bmx \subset \Ann_A(H_i(\bmx, M))$ und $\Ann_A(M) \subset \Ann_A(H_i(\bmx, M))$. + Sei $\bmx = (x_1, \ldots, x_r)$ eine Familie von Elementen aus $A$ und $M$ ein $A$-Modul. + Für alle $p \in \Z$ gilt dann + \begin{equation*} + \bmx \subset \Ann_A(H_i(\bmx, M)) + \end{equation*} + und + \begin{equation*} + \Ann_A(M) \subset \Ann_A(H_i(\bmx, M)). + \end{equation*} \begin{proof} Sei $B = A[X_1, \ldots, X_r]$. Wir definieren eine $B$-Modul-Struktur auf $A$ durch $X_i a = 0$ für alle $a \in A$ und und eine $B$-Modul-Struktur auf $M$ durch $X_i m = x_i m$ für alle $m \in M$. Nach \cref{lem:koszul-komplex-unabhaening-von-grundring} sind außerdem $K^A(\bmx, M)$ und $K^B(X_1, \ldots, X_r; M)$ als Komplexe abelscher Gruppen isomorph. Da $(X_1, \ldots, X_r)$ eine reguläre Folge auf $M$ ist, folgt also \begin{equation*} - H_p(\bmx, M) \cong H_p(X_1, \ldots, X_r; M) \cong \Tor^B_p(B/(X_1, \ldots, X_R), M) \cong \Tor^B_p(A, M), + H_p(\bmx, M) \cong H_p(X_1, \ldots, X_r; M) \cong \Tor^B_p(B/(X_1, \ldots, X_R), M) \cong \Tor^B_p(A, M). \end{equation*} - Die durch den Ringhomomorphismus $A \hookrightarrow B$ auf $\Tor^B_p(A, M)$ gegebene $A$-Modulstruktur stimmt offensichtlich mit der $A$-Modulstruktur von $H_p(\bmx, M)$ überein, also ist der obige Gruppenisomorphismus sogar ein Ismomorphismus von $A$-Moduln. + Durch den Ringhomomorphismus $A \hookrightarrow B$ wird auf $\Tor^B_p(A, M)$ eine $A$-Modulstruktur definiert, die offensichtlich mit der $A$-Modulstruktur von $H_p(\bmx, M)$ übereinstimmt. + Also ist der obige Gruppenisomorphismus sogar ein Ismomorphismus von $A$-Moduln. Insbesondere gilt für alle $a \in A$ mit $a \in \Ann_B(\Tor^B_p(A, M))$ auch $a \in \Ann_A(H_p(\bmx, M))$. Nun gilt \begin{align*} @@ -533,4 +546,4 @@ Im Folgenden wollen wir die beiden ganzen Zahlen $\chi(\bmx, M)$ und $e_{\bmx}(M \begin{proof} Dies folgt direkt aus \cref{thm:dim-gleich-d-gleich-s} und \cref{thm:euler-poincare-charakteristik-gleich-samuel-polynom}. \end{proof} -\end{kor} \ No newline at end of file +\end{kor} diff --git a/chapters/chapter4.tex b/chapters/chapter4.tex index 606a1bd..a20ef7a 100644 --- a/chapters/chapter4.tex +++ b/chapters/chapter4.tex @@ -220,6 +220,7 @@ Um dies zu beweisen benötigen wir mehrere Lemmata: \begin{equation*} \mfq \subset \overline{S} \subset \mfp \cap \mcZ(A). \end{equation*} + Da $\mfp$ aber ein minimales Primideal ist, gilt bereits \begin{equation*} \mfp = \mfq \subset \mcZ(A). @@ -286,7 +287,7 @@ Um dies zu beweisen benötigen wir mehrere Lemmata: \label{lem:lemma-fuer-reduktion-auf-die-diagonale} Sei $k$ ein Körper und $A$ eine $k$-Algebra. Sei außerdem $C = A \otimes_k A$ und sei $\phi \colon C \to A$ der durch $\phi(a \otimes b) = ab$ definierte Homomorphismus. Dann gilt: - \begin{enumerate}[label=(\alph*)] + \begin{enumerate}[label = (\alph*)] \item Der Kern $\mfd$ von $\phi$ ist das Ideal von $C$, das von den Elementen der Form \begin{equation*} 1 \otimes a - a \otimes 1, \qquad a \in A @@ -295,7 +296,7 @@ Um dies zu beweisen benötigen wir mehrere Lemmata: \item Sind $\mfp'$ und $\mfp''$ zwei Ideale von $A$, dann ist das Bild des Ideals $\mfp' \otimes_k A + A \otimes_k \mfp''$ unter $\phi$ gleich $\mfp' + \mfp''$. \end{enumerate} \begin{proof} - \begin{enumerate}[label=(\alph*)] + \begin{enumerate}[label = (\alph*)] \item Es ist klar, dass $1 \otimes a - a \otimes 1$ für alle $a \in A$ in $\mfd$ enthalten ist. Sei umgekehrt $\sum_{i=1}^{n}a_i \otimes b_i \in \mfd$, also $\sum_{i = 1}^n a_i b_i = 0$. Dann gilt: @@ -414,16 +415,17 @@ eine $B$-projektive Auflösung, dann erhalten wir natürliche Isomorphismen \begin{equation*} \Tor^A_n(M, N) \cong H_n((M \otimes_k N) \otimes_B L_{\bullet}). \end{equation*} -Im Fall $A = k[X_1, \ldots, X_n]$ ist $\mfd$ das von $X_i - 1 \otimes 1 - X_i$, $i \in \lbrace 1, \ldots, n \rbrace$ erzeugte Ideal. Offensichtlich bilden die $X_i - 1 \otimes 1 - X_i$ eine $B$-reguläre Folge und es gilt +Im Fall $A = k[X_1, \ldots, X_n]$ ist $\mfd$ das von $X_i - 1 \otimes 1 - X_i$, $i \in \lbrace 1, \ldots, n \rbrace$ erzeugte Ideal. Offensichtlich ist $\bmX = {(X_i - 1 \otimes 1 - X_i)}_{i \in \lbrace 1, \ldots, n \rbrace}$ eine $B$-reguläre Folge und es gilt \begin{equation*} - H^B_0((X_i\otimes 1 - 1 \otimes X_i), B) = B / \mfd \cong A. + H^B_0(\bmX, B) = B / \mfd \cong A. \end{equation*} -Mit \cref{prop:koszul-komplex-modul-null-bedingun} folgt also, dass $K^B((X_i \otimes 1 - 1 \otimes X_i), B)$ eine $B$-freie und damit $B$-projektive Auflösung von $A$ ist. +Mit \cref{prop:koszul-komplex-modul-null-bedingun} folgt also, dass $K^B(\bmX, B)$ eine $B$-freie und damit $B$-projektive Auflösung von $A$ ist. Es folgt \begin{equation} \label{eq:tor-koszul} - \Tor^A_n(M, N) \cong H_n((M \otimes_k N) \otimes_B K^B((X_i \otimes 1 - 1 \otimes X_i), B)) = H_n^B((X_i \otimes 1 - 1 \otimes X_i), M\otimes_k N). + \Tor^A_n(M, N) \cong H_n((M \otimes_k N) \otimes_B K^B(\bmX, B)) = H_n^B(\bmX, M\otimes_k N). \end{equation} + Wir wollen \cref{eq:tor-koszul} im Folgenden auf vervollständigte Tensorprodukte verallgemeinern. \section{Vervollständigte Tensorprodukte} @@ -508,7 +510,7 @@ Wir geben nun einige Eigenschaften der soeben definierten abelschen Gruppen an: \end{equation*} \end{enumerate} \begin{proof} - \begin{enumerate}[label=(\alph*)] + \begin{enumerate}[label = (\alph*)] \item \cref{eq:vervollstaendigter-tor-nur-diagonale} gilt, da die Diagonale in $\N \times \N$ eine kofinale Teilmenge ist und die zweite Gleichung ist ebenfalls offensichtlich. \item Sei $(M'_p)$ eine weitere $\mfm$-stabile Filtrierung auf $M$. Da $(M_p)$ und $(M'_p)$ die gleiche Topologie auf $M$ definieren, nämlich die $\mfm$-adische (vergleiche {}\cite[Chapitre~III, §3, Proposition~4]{bourbaki2006algebre}), gibt es zu jedem $p \in \N$ ein $p' \in \N$ mit $M_{p'} \subset M'_p$. @@ -535,8 +537,8 @@ Wir geben nun einige Eigenschaften der soeben definierten abelschen Gruppen an: offensichtlich kommutativ und damit auch das folgende Diagramm: \begin{center} \begin{tikzcd} - \Tor^k_i(M / M_{m'}, N / N_n) \ar[r, "\alpha_{m', l, n}"] \ar[d] & \Tor^k_i(M / M'_l, N / N_n) \ar[d, equal] \\ - \Tor^k_i(M / M_m, N / N_n) \ar[r, "\alpha_{m, l, n}"'] & \Tor^k_i(M / M'_l, N / N_n) + \Tor^k_i (M / M_{m'}, N / N_n) \ar[r, "\alpha_{m', l, n}"] \ar[d] & \Tor^k_i (M / M'_l, N / N_n) \ar[d, equal] \\ + \Tor^k_i (M / M_m, N / N_n) \ar[r, "\alpha_{m, l, n}"'] & \Tor^k_i (M / M'_l, N / N_n) \end{tikzcd} \end{center} Wir definieren nun @@ -547,8 +549,8 @@ Wir geben nun einige Eigenschaften der soeben definierten abelschen Gruppen an: Diese Definition ist unabhängig von der Wahl von $m$, wie das folgende kommutative Diagramm zeigt: \begin{center} \begin{tikzcd} - \varprojlim\limits_{(p, q)} \Tor^k_i(M / M_p, N / N_q) \ar[r, "\phi_{m, n}"] \ar[dr, "\phi_{m', n}"'] & \Tor^k_i(M / M_{m'}, N / N_n) \ar[r, "\alpha_{m', l, n}"] \ar[d] & \Tor^k_i(M / M'_l, N / N_n) \ar[d, equal] \\ - &\Tor^k_i(M / M_m, N / N_n) \ar[r, "\alpha_{m, l, n}"'] & \Tor^k_i(M / M'_l, N / N_n) + \varprojlim\limits_{(p, q)} \Tor^k_i (M / M_p, N / N_q) \ar[r, "\phi_{m, n}"] \ar[dr, "\phi_{m', n}"'] & \Tor^k_i (M / M_{m'}, N / N_n) \ar[r, "\alpha_{m', l, n}"] \ar[d] & \Tor^k_i (M / M'_l, N / N_n) \ar[d, equal] \\ + &\Tor^k_i (M / M_m, N / N_n) \ar[r, "\alpha_{m, l, n}"'] & \Tor^k_i (M / M'_l, N / N_n) \end{tikzcd} \end{center} Ist nun $l' > l$, also $M'_l \subset M'_{l'}$, dann gibt es ein $m \in \N$ mit $M_m \subset M'_l$ und damit ist das Diagramm @@ -561,9 +563,9 @@ Wir geben nun einige Eigenschaften der soeben definierten abelschen Gruppen an: kommutativ und damit auch das folgende Diagramm: \begin{center} \begin{tikzcd} - & \varprojlim\limits_{(p, q)} \Tor^k_i(M / M_p, N / N_q) \ar[d, "\phi_{m, n}"] \ar[ddl, bend right=15, "\psi_{l',n}"'] \ar[ddr, bend left=15, "\psi_{l,n}"] \\ - & \Tor^k_i(M / M_m, N / N_n) \ar[dl, "\alpha_{m, l', n}"] \ar[dr, "\alpha_{m, l, n}"'] \\ - \Tor^k_i(M / M'_{l'}, N / N_n) \ar[rr] & & \Tor^k_i(M / M'_l, N / N_n) + & \varprojlim\limits_{(p, q)} \Tor^k_i (M / M_p, N / N_q) \ar[d, "\phi_{m, n}"] \ar[ddl, bend right=15, "\psi_{l',n}"'] \ar[ddr, bend left=15, "\psi_{l,n}"] \\ + & \Tor^k_i (M / M_m, N / N_n) \ar[dl, "\alpha_{m, l', n}"] \ar[dr, "\alpha_{m, l, n}"'] \\ + \Tor^k_i (M / M'_{l'}, N / N_n) \ar[rr] & & \Tor^k_i (M / M'_l, N / N_n) \end{tikzcd} \end{center} Nach der Definition von $\alpha_{m, l, n}$ ist es offensichtlich, dass $\psi_{l,n}$ auch mit Variationen in $n$ kompatibel ist. @@ -618,7 +620,7 @@ Wir geben nun einige Eigenschaften der soeben definierten abelschen Gruppen an: \begin{equation*} \mfm^p \otimes_k B + A \otimes_k \mfn^p \supset \sum_{s + t = 2n} \mfm^s \otimes_k \mfn^t = {(\mfm \otimes_k B + A \otimes_k \mfn)}^{2p}. \end{equation*} - Demnach sind die $(\mfm \otimes_k B + A \otimes_k \mfn)$-adische Filtrierung auf $M \otimes_k N$ und die Filtrierung $((\mfm^p \otimes_k B + A \otimes_k \mfn^p)(M \otimes_k N))_p$ kofinal und mit \cref{eq:vervollstaendigtes-tensorprodukt-ist-vervollstaendigung-des-tensorprodukts} folgt + Demnach sind die $(\mfm \otimes_k B + A \otimes_k \mfn)$-adische Filtrierung auf $M \otimes_k N$ und die Filtrierung ${((\mfm^p \otimes_k B + A \otimes_k \mfn^p)(M \otimes_k N))}_p$ kofinal und mit \cref{eq:vervollstaendigtes-tensorprodukt-ist-vervollstaendigung-des-tensorprodukts} folgt \begin{equation*} M \widehat{\otimes}_k N \cong \varprojlim_{p} (M \otimes_k N) / ({(\mfm \otimes_k B + A \otimes_k \mfn)}^p(M \otimes_k N)). \end{equation*} @@ -675,7 +677,7 @@ Wir geben nun einige Eigenschaften der soeben definierten abelschen Gruppen an: \begin{equation*} a_1^n N = a_1^{n+1} N \end{equation*} - Da $N$ über $A$ endlich erzeugt ist, folgt mit dem Nakayama-Lemma bereits $a_1^{n_0} N =~0$ und damit auch $a_1^{n_0} \in \Ann_k(\widehat{\Tor}^k_n(M, N))$. + Da $N$ über $A$ endlich erzeugt ist, liefert das Nakayama-Lemma bereits $a_1^{n_0} N = 0$ und damit auch $a_1^{n_0} \in \Ann_k(\widehat{\Tor}^k_n(M, N))$. Sei $n_0$ minimal mit dieser Eigenschaft. Angenommen $\widehat{\Tor}^k_n(M, N) \neq 0$, dann gilt $n_0 \ge 1$ und es gibt ein $0 \neq x \in a_1^{n_0 - 1}\widehat{\Tor}^k_n(M, N) \subset \widehat{\Tor}^k_n(M, N)$ mit $a_1 x = 0$ im Widerspruch zur Injektivität der Abbildung $\cdot a_1$, also ist $\widehat{\Tor}^k_n(M, N) = 0$. Dies zeigt die Behauptung im Fall $r = 1$. @@ -720,7 +722,7 @@ der offenbar dem Morphismus \end{align*} entspricht. Das Bild dieses Morphismus ist bekannterweise $k[X_y, \ldots, X_n, Y_1, \ldots, Y_n]$, es gilt also $k[X_y, \ldots, X_n, Y_1, \ldots, Y_n] \subset \phi(A \otimes_k B)$. -Nun ist aber $C$ die $(X_1, \ldots, X_n, Y_1, \ldots, Y_n)$-adische Vervollständigung von $k[X_y, \ldots, X_n, Y_1, \ldots, Y_n]$, also folgt bereits +Nun ist aber $C$ die Vervollständigung von $k[X_y, \ldots, X_n, Y_1, \ldots, Y_n]$ bezüglich $(X_1, \ldots, X_n, Y_1, \ldots, Y_n)$, also folgt bereits \begin{equation*} A \widehat{\otimes}_k B \cong C. \end{equation*} @@ -735,7 +737,7 @@ Nun ist aber $C$ die $(X_1, \ldots, X_n, Y_1, \ldots, Y_n)$-adische Vervollstän \Tor^A_i(M, N) \cong \Tor^C_i(M \widehat{\otimes}_k N, A). \end{equation} \begin{proof} - Sei $\mfq$ (beziehungsweise $\mfq'$) ein Ideal von $A$ (beziehungsweise $B$) mit $\length_A(A / \mfq) <~\infty$ (beziehungsweise $\length_B(B / \mfq') < \infty$). + Es sei nun $\mfq$ (beziehungsweise $\mfq'$) ein Ideal von $A$ (beziehungsweise $B$) mit $\length_A(A / \mfq) <~\infty$ (beziehungsweise $\length_B(B / \mfq') < \infty$). Weiter sei $\mfs$ das von $\mfq$ und $\mfq'$ erzeugte Ideal in $C$ und wir statten $M$, $N$, $M \widehat{\otimes}_k N$ jeweils mit der $\mfq$-adischen, $\mfq'$-adischen und $\mfs$-adischen Topologie aus. Wir betrachten nun die zugehörigen graduierten Moduln $\gr(M)$, $\gr(N)$ und $\gr(M \widehat{\otimes}_k N)$. Der natürliche Morphismus $M \otimes_k N \to M \widehat{\otimes}_k N$ induziert einen Morphismus @@ -764,7 +766,7 @@ Nun ist aber $C$ die $(X_1, \ldots, X_n, Y_1, \ldots, Y_n)$-adische Vervollstän \begin{equation*} \cdots \to L_1 \to L_0 \to N \to 0 \end{equation*} - jeweils eine $A$-freie und eine $B$-freie Auflösung von $M$ und $N$, so ist $(\sum_{p + q = n} K_p \widehat{\otimes}_k L_q)_n$ eine $C$-freie Auflösung von $M \widehat{\otimes}_K N$. + jeweils eine $A$-freie und eine $B$-freie Auflösung von $M$ und $N$, so ist ${(\sum_{p + q = n} K_p \widehat{\otimes}_k L_q)}_n$ eine $C$-freie Auflösung von $M \widehat{\otimes}_K N$. Sei $\mfd = (X_1 - Y_1, \ldots, X_n - Y_n) \subset C$, dann gilt offenbar $A \cong C / \mfd$. Dann gilt \begin{equation*} @@ -780,7 +782,7 @@ Nun ist aber $C$ die $(X_1, \ldots, X_n, Y_1, \ldots, Y_n)$-adische Vervollstän \section{Reguläre Ringe gleicher Charakteristik} \label{regulaere-ringe-gleicher-charakteristik} -Sei nun wieder $k$ ein Körper, $A = k[[X_1, \ldots, X_n]]$, $C = A \widehat{\otimes}_k A = k[[X_1, \ldots, X_n, Y_1, \ldots, Y_n]]$ und $\mfd = (X_1 - Y_1, \ldots, X_n - Y_n) \subset C$. +Sei nun $k$ ein Körper, $A = k[[X_1, \ldots, X_n]]$, $C = A \widehat{\otimes}_k A = k[[X_1, \ldots, X_n, Y_1, \ldots, Y_n]]$ und $\mfd = (X_1 - Y_1, \ldots, X_n - Y_n) \subset C$. Seien $M$ und $N$ zwei endlich erzeugte $A$-Moduln. Da die Elemente $X_j - Y_j$ offensichtlich eine $C$-reguläre Folge bilden, erhalten wir mit \cref{eq:reduktipn-auf-die-diagonale-potenzreihe} und \cref{kor:isomorphie-koszul-homologie-tor}: \begin{equation*} @@ -820,15 +822,19 @@ Dies wollen wir nun auf \emph{reguläre Ringe gleicher Charakteristik} verallgem Sei außerdem $\mfq$ ein minimales Primideal in $\Supp(M \otimes_A N)$. Dann gilt \begin{enumerate} - \item $\chi_\mfq(M, N) = \sum_{i = 0}^{\dim(A)} {(-1)}^i \length_A(\Tor^A_i(M, N)_\mfq) \ge 0$, + \item $\chi_\mfq(M, N) = \sum_{i = 0}^{\dim(A)} {(-1)}^i \length_A({\Tor^A_i(M, N)}_\mfq) \ge 0$, \item $\dim(M_\mfq) + \dim(N_\mfq) \le \height(\mfq)$, \item $\dim(M_\mfq) + \dim(N_\mfq) < \height(\mfq)$ genau dann, wenn $\chi_\mfq(M, N) = 0$. \end{enumerate} \begin{proof} - Da $A_\mfq$ regulär ist, gilt $\dim(A_\mfq) = \globdim(A_\mfq)$ und damit folgt $\Tor^{A_\mfq}_i(M_\mfq, N_\mfq) =~0$ für alle $i > \dim(A_\mfq)$. + Da $A_\mfq$ regulär ist, gilt $\dim(A_\mfq) = \globdim(A_\mfq)$ und damit folgt + \begin{equation*} + \Tor^{A_\mfq}_i(M_\mfq, N_\mfq) = 0 + \end{equation*} + für alle $i > \dim(A_\mfq)$. Durch Vervollständigung erhalten wir \begin{equation*} - \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). + {\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 $n = \dim(A)$. @@ -874,7 +880,7 @@ Im Fall, dass in \cref{eq:dimension-intersection} Gleichheit gilt, sagen wir, da \begin{thm} \label{thm:tor-formel-gibt-schnitt-multiplizitaet} - \begin{enumerate}[label=(\alph*)] + \begin{enumerate}[label = (\alph*)] \item Falls sich $U$ und $V$ in $W$ nicht eigentlich schneiden, dann gilt $\chi^A(A / \mfp_u, A / \mfp_V) = 0$. \item 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} diff --git a/custom_commands.tex b/custom_commands.tex index e89976f..1479ea0 100644 --- a/custom_commands.tex +++ b/custom_commands.tex @@ -22,6 +22,7 @@ \newcommand{\bmi}{\bm{i}} \newcommand{\bmx}{\bm{x}} \newcommand{\bmy}{\bm{y}} +\newcommand{\bmX}{\bm{X}} \DeclareMathOperator{\Ann}{Ann} \DeclareMathOperator{\Ch}{Ch}