Kurs:Singularitätentheorie (Osnabrück 2019)/Liste der Hauptsätze
Es sei offen und sei
eine stetig differenzierbare Abbildung. Es sei und es sei die Faser durch . Das totale Differential sei surjektiv.
Dann gibt es eine offene Menge , , eine offene Menge und eine stetig differenzierbare Abbildung
derart, dass ist und eine Bijektion
induziert.
Die Abbildung ist in jedem Punkt regulär und für das totale Differential von gilt
Es sei ein Körper, der Polynomring in Variablen und sei der zugehörige affine Raum. Dann gelten folgende Eigenschaften.
- Es ist , d.h. der ganze affine Raum ist eine affin-algebraische Menge.
- Es ist , d.h. die leere Menge ist eine affin-algebraische Menge.
- Es seien affin-algebraische Mengen mit
.
Dann gilt
Insbesondere ist die Vereinigung von endlich vielen affin-algebraischen Mengen wieder eine affin-algebraische Menge.
- Es seien
, ,
affin-algebraische Mengen mit
.
Dann gilt
Es sei ein Körper.
Dann ist noethersch.
Es sei ein algebraisch abgeschlossener Körper mit dem Polynomring und dem affinen Raum .
Dann gibt es eine natürliche Korrespondenz zwischen affin-algebraischen Mengen in und Radikalidealen in .
Dabei gehen Radikale auf ihre Nullstellengebilde und affin-algebraische Mengen auf ihre Verschwindungsideale.
In der durch den Hilbertschen Nullstellensatz gegebenen Korrespondenz
entsprechen sich irreduzible Varietäten und Primideale.
Zu einem simplizialen Komplex
wird die zugehörige Achsenraumkonfiguration als Nullstellenmenge von allen Variablenprodukten zu Nichtseiten beschrieben, also
Dabei kann man sich auf die minimalen Nichtseiten beschränken.
Es sei ein unendlicher Körper und ein simplizialer Komplex.
Dann entsprechen die irreduziblen Komponenten der zugehörigen Achsenraumkonfiguration den Facetten von .
Ein Punkt auf der Achsenraumkonfiguration zu einem simplizialen Komplex
ist genau dann glatt, wenn er auf zu einer einzigen Facette liegt.
Es sei ein kommutativer Ring und sei ein Primideal in .
Dann ist die Lokalisierung ein lokaler Ring mit maximalem Ideal
Es sei eine binomiales Polynom, wobei auf beiden Seiten weder die noch eine Variable allein stehe.
Dann besitzt die Nullstellenmenge eine Singularität im Nullpunkt.
Es sei ein Körper, seien teilerfremde Zahlen und sei das zugehörige binomiale Polynom.
Dann gelten folgende Eigenschaften.
- Das Polynom ist irreduzibel.
- Es gibt eine bijektive polynomiale Abbildung
- Bei besitzt eine isolierte Singularität im Nullpunkt.
Es sei ein kommutativer Ring und sei ein kommutatives Monoid. Es sei eine kommutative -Algebra und
ein Monoidhomomorphismus (bezüglich der multiplikativen Struktur von ).
Dann gibt es einen eindeutig bestimmten - Algebrahomomorphismus
derart, dass das Diagramm
kommutiert.
Es sei ein kommutativer Ring. Es seien und kommutative Monoide und sei
ein Monoidhomomorphismus.
Dann induziert dies einen - Algebrahomomorphismus zwischen den zugehörigen Monoidringen
Es sei ein von verschiedener kommutativer Ring. Es seien und kommutative Monoide und sei ein Monoidhomomorphismus.
Dann ist genau dann injektiv (surjektiv), wenn der zugehörige - Algebrahomomorphismus injektiv (surjektiv) ist.
Es sei ein von verschiedener kommutativer Ring. Es sei ein kommutatives Monoid und , eine Familie von Elementen aus .
Dann bilden die genau dann ein Monoid-Erzeugendensystem für , wenn die , ein -Algebra-Erzeugendensystem für den Monoidring bilden.
Es sei ein endlich erzeugtes kommutatives Monoid mit einer Darstellung und es sei ein kommutativer Ring.
Dann ist
Ein Monoidring besitzt also eine Darstellung als Restklassenring zu einem von binomialen Polynomen erzeugten Ideal.
Es gibt einen surjektiven Gruppenhomomorphismus
dessen Kern gleich
ist.
Die Abbildung kann explizit (mit und unter der Bedingung ) durch
realisiert werden.
Die endlichen Untergruppen der sind bis auf Isomorphie
- die endlichen zyklischen Gruppen ,
- die binären Diedergruppen , ,
- die binäre Tetraedergruppe ,
- die binäre Oktaedergruppe ,
- die binäre Ikosaedergruppe .
Es sei ein Körper, eine endliche kommutative Gruppe und eine - graduierte kommutative - Algebra. Der Körper enthalte hinreichend viele Einheitswurzeln, sodass die Charaktergruppe von isomorph zu sei.
Dann ist der Invariantenring unter der natürlichen Operation der Charaktergruppe auf .
Es sei eine Operation einer Gruppe auf einem kommutativen Ring durch Ringautomorphismen. Sei eine Untergruppe. Dann gelten folgende Aussagen.
- .
- Sind
und
Untergruppen in mit
,
so ist
- Ist ein
Normalteiler
in , so operiert die
Restklassengruppe
auf durch
Dabei ist
Es sei ein kommutativer Ring und eine kommutative - Algebra. Dann besitzt der - Modul der Kähler-Differentiale die folgende universelle Eigenschaft.
Zu jedem -Modul und jeder - Derivation
gibt es eine eindeutig bestimmte - lineare Abbildung
mit .
Es sei ein kommutativer Ring und der Polynomring in Variablen über .
Dann ist der Modul der Kähler-Differentiale der freie - Modul zur Basis
Die universelle Derivation ist bezüglich dieser Basis durch
gegeben.
Es sei ein kommutativer Ring und es seien und kommutative - Algebren und
ein - Algebrahomomorphismus.
Dann ist die Sequenz
von -Moduln exakt.
Dabei geht auf und (in ) auf (in ).
Es sei ein kommutativer Ring, es sei eine kommutative - Algebra und ein Ideal mit dem Restklassenring .
Dann ist die Sequenz
von -Moduln exakt.
Dabei geht auf und auf .
Es sei ein kommutativer Ring und es sei eine kommutative endlich erzeugte - Algebra, die als
gegeben sei.
Dann ist
Es sei ein Körper,
eine endlich erzeugte - Algebra und ein Punkt des zugehörigen Nullstellengebildes mit zugehörigem maximalen Ideal und Lokalisierung
Dann ist der Tangentialraum zu in in kanonischer Weise der duale Vektorraum zu .
Es sei ein Körper und eine lokale kommutative - Algebra und es sei die Gesamtabbildung
ein Isomorphismus.
Dann ist die Abbildung
ein - Modulisomorphismus.
Es sei ein unendlicher Körper und ein von verschiedenes Polynom mit . Dann sind folgende Aussagen äquivalent.
- ist ein glatter Punkt von .
- Der Untergrad von ist .
- Für eine nichtleere Zariski-offene Teilmenge ist für jede Gerade mit Richtungsvektor die eine einfache Nullstelle des Polynoms .
Es sei ein standard-graduierter Ring über einem Körper und sei ein endlich erzeugter graduierter - Modul.
Dann ist die Hilbertfunktion von polynomialem Typ.
Die Multiplizität des Polynomringes über einem Körper
ist .
Es sei ein homogenes Polynom vom Grad .
Dann ist die Multiplizität von gleich .
Es sei
ein Polynom mit dem Untergrad .
Dann ist die Hilbert-Samuel-Multiplizität des Hyperflächenringes gleich .
Es sei ein kommutativer noetherscher Ring und .
Dann besitzt jedes Primideal , das oberhalb von liegt und minimal mit dieser Eigenschaft ist, eine Höhe .
Es sei ein kommutativer noetherscher Ring und .
Dann besitzt jedes Primideal , das oberhalb von liegt und minimal mit dieser Eigenschaft ist, eine Höhe .
Der Polynomring über einem Körper
besitzt die Krulldimension .
Jedes maximale Ideal des Polynomringes besitzt die Höhe .
Es sei eine integre - Algebra vom endlichen Typ über einem Körper mit dem Quotientenkörper .
Dann stimmt die Dimension von mit dem Transzendenzgrad von über überein.
Es sei ein algebraisch abgeschlossener Körper und seien und affine Varietäten über der Dimension bzw. .
Dann besitzt die Produktvarietät die Dimension .
Es sei ein algebraisch abgeschlossener Körper
ein Punkt der affin-algebraischen Menge zum Ideal mit dem lokalen Ring
Dann ist der Punkt genau dann glatt, wenn regulär ist.
Es sei ein vollkommener Körper und die Lokalisierung einer endlich erzeugten - Algebra. Der Restklassenkörper sei isomorph zu .
Dann ist genau dann regulär, wenn der Modul der Kähler-Differentiale frei ist und sein Rang mit der Dimension des Ringes übereinstimmt.
Es sei ein algebraisch abgeschlossener Körper und eine affine Varietät über der Dimension . Es sei ein glatter Punkt und Untervarietäten der Dimension bzw. .
Dann besitzt jede Komponente des Durchschnitts im Punkt eine Dimension .
Es sei eine zusammenhängende glatte Varietät über einem vollkommener Körper und es sei der affine Koordinatenring zu .
Dann ist der Modul der Kähler-Differentiale lokal frei von konstantem Rang und insbesondere ein projektiver Modul.
Es sei ein noetherscher kommutativer Ring und ein endlich erzeugter -Modul.
Dann besitzt eine freie Auflösung mit endlich erzeugten freien Moduln.
Für einen lokalen noetherschen Ring sind folgende Aussagen äquivalent.
- ist regulär.
- Jeder endliche -Modul besitzt eine endliche projektive Dimension (und zwar ).
- Der Restklassenkörper besitzt endliche projektive Dimension.
Für einen lokalen regulären Ring
ist jede Lokalisierung ebenfalls regulär.
Es sei ein noetherscher Integritätsbereich.
Dann ist genau dann faktoriell, wenn jedes Primideal in der Höhe ein Primhauptideal ist.
Ein regulärer lokaler Ring
ist faktoriell.
Es sei mit offen eine holomorphe Funktion mit einer einfachen Singularität im Nullpunkt.
Dann ist rechtsäquivalent zu einer der folgenden Funktionen.
Es sei mit offen, , eine holomorphe Funktion mit einer einfachen Singularität im Nullpunkt.
Dann ist rechtsäquivalent zu einer der folgenden Funktionen.