Kurs:Riemannsche Flächen (Osnabrück 2022)/Arbeitsblatt 19/latex

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\setcounter{section}{19}






\zwischenueberschrift{Aufgaben}




\inputaufgabe
{}
{

Es sei
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ f }
{ \neq }{ 0 }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} eine \definitionsverweis {meromorphe Funktion}{}{} auf einer \definitionsverweis {zusammenhängenden}{}{} \definitionsverweis {riemannschen Fläche}{}{} $X$. Zeige, dass $f$ genau dann \definitionsverweis {holomorph}{}{} ist, wenn der \definitionsverweis {Hauptdivisor}{}{} $\operatorname{div} { \left( f \right) }$ \definitionsverweis {effektiv}{}{} ist.

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Es sei
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ f }
{ \neq }{ 0 }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} eine \definitionsverweis {meromorphe Funktion}{}{} auf einer \definitionsverweis {kompakten}{}{} \definitionsverweis {zusammenhängenden}{}{} \definitionsverweis {riemannschen Fläche}{}{} $X$. Es sei
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{ \operatorname{div} { \left( f \right) } }
{ =} { \sum_{i \in I} P_i - \sum_{i \in I} Q_i }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{} der \definitionsverweis {Hauptdivisor}{}{} zu $f$. Zeige, dass die Anzahl von $I$ gleich der \definitionsverweis {Blätterzahl}{}{} der nach Satz 18.6 zu $f$ gehörenden holomorphen Abbildung \maabbdisp {} {X } { {\mathbb P}^{1}_{ {\mathbb C} } } {} ist.

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Es sei $X$ eine \definitionsverweis {zusammenhängende}{}{} \definitionsverweis {riemannsche Fläche}{}{} mit dem Körper ${ \mathcal M } { \left( X \right) }$ der \definitionsverweis {meromorphen Funktionen}{}{.} Zeige, dass die Zuordnung \maabbeledisp {} { { \mathcal M } { \left( X \right) }^{\times} } { \operatorname{Div}\, (X) } {f} { \operatorname{div} { \left( f \right) } } {,} ein \definitionsverweis {Gruppenhomomorphismus}{}{} ist.

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Wann sind die \definitionsverweis {Divisorengruppen}{}{} \mathkor {} {\operatorname{Div} { \left( X \right) }} {und} {\operatorname{Div} { \left( Y \right) }} {} zu zwei \definitionsverweis {riemannschen Flächen}{}{} \mathkor {} {X} {und} {Y} {} \definitionsverweis {isomorph}{}{?}

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Es sei $X$ eine \definitionsverweis {riemannsche Fläche}{}{.} Zeige, dass durch die Zuordnung
\mathdisp {U \longmapsto \operatorname{Div} { \left( U \right) }} { }
eine \definitionsverweis {Garbe von kommutativen Gruppen}{}{} auf $X$ gegeben ist.

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Es sei ${ \mathcal Div }_X$ die \definitionsverweis {Garbe der Divisoren}{}{} auf einer \definitionsverweis {riemannschen Fläche}{}{} $X$. Zeige die folgenden Aussagen. \aufzaehlungzwei {${ \mathcal Div }_X$ ist im Allgemeinen nicht \definitionsverweis {welk}{}{.} } {Für jeden Punkt
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ P }
{ \in }{ X }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} und jede offene Umgebung
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ P }
{ \in }{ U }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} ist die Abbildung \maabbdisp {} { \Gamma { \left( U, { \mathcal Div }_X \right) } } { { \mathcal Div }_{X,P} } {} surjektiv. }

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Es sei $X$ eine \definitionsverweis {zusammenhängende}{}{} \definitionsverweis {riemannsche Fläche}{}{.} Zeige, dass eine kurze exakte Garbensequenz
\mathdisp {0 \, \stackrel{ }{\longrightarrow} \, {\mathcal O}_{ X } ^{\times} \, \stackrel{ }{ \longrightarrow} \, { \mathcal M }_X ^{\times} \, \stackrel{ \operatorname{div} { \left( - \right) } }{\longrightarrow} \, { \mathcal Div }_X \,\stackrel{ } {\longrightarrow} \, 0} { }
vorliegt, wobei in der Mitte die Garbe der \definitionsverweis {meromorphen Funktionen}{}{} $\neq 0$ und rechts die Garbe der \definitionsverweis {Divisoren}{}{} steht.

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Zeige, dass auf einer \definitionsverweis {zusammenhängenden}{}{} \definitionsverweis {kompakten}{}{} \definitionsverweis {riemannschen Fläche}{}{} der \definitionsverweis {exakte Komplex}{}{}
\mathdisp {1 \longrightarrow {\mathbb C} ^{\times} \longrightarrow { \mathcal M } { \left( X \right) } ^{\times} \longrightarrow \operatorname{Div} { \left( X \right) } \longrightarrow \operatorname{DKG} { \left( X \right) } \longrightarrow 0} { }
vorliegt.

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Zeige, dass zu einer nichtkonstanten \definitionsverweis {holomorphen Abbildung}{}{} \maabb {\varphi} {X} {Y } {} zwischen \definitionsverweis {zusammenhängenden}{}{} \definitionsverweis {riemannschen Flächen}{}{} \mathkor {} {X} {und} {Y} {} der \definitionsverweis {Rückzug von Divisoren}{}{} ein \definitionsverweis {Gruppenhomomorphismus}{}{} ist.

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Es seien \maabb {\varphi} {X} {Y } {} und \maabb {\psi} {Y} {Z } {} nichtkonstante \definitionsverweis {holomorphe Abbildungen}{}{} zwischen \definitionsverweis {zusammenhängenden}{}{} \definitionsverweis {riemannschen Flächen}{}{} \mathkor {} {X,Y} {und} {Z} {.} Zeige, dass für den \definitionsverweis {Rückzug von Divisoren}{}{} die Beziehung
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{ ( \psi \circ \varphi)^* D }
{ =} { \varphi^*( \psi^*D) }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{} gilt.

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Zeige, dass auf einer \definitionsverweis {kompakten}{}{} \definitionsverweis {riemannschen Fläche}{}{} $X$ der \definitionsverweis {Grad}{}{} einen \definitionsverweis {Gruppenhomomorphismus}{}{} \maabbdisp {} { \operatorname{Div} { \left( X \right) } } { \Z } {} definiert.

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Es sei $X$ eine \definitionsverweis {kompakte}{}{} \definitionsverweis {zusammenhängende}{}{} \definitionsverweis {riemannsche Fläche}{}{.} Zeige, dass die folgenden Aussagen äquivalent sind. \aufzaehlungvier{$X$ ist \definitionsverweis {biholomorph}{}{} zur \definitionsverweis {projektiven Geraden}{}{.} }{Die \definitionsverweis {Divisorenklassengruppe}{}{} vom Grad $0$ ist trivial. }{Je zwei Punkte
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ P }
{ \neq }{ Q }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} sind zueinander \definitionsverweis {linear äquivalent}{}{} }{Es gibt zwei Punkte
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ P }
{ \neq }{ Q }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{,} die zueinander linear äquivalent sind. }

}
{} {}