Conjunto de puntos donde el tallo es integral, el dominio está abierto.

Luché por encontrar una solución para el ejercicio 4.9 en el segundo capítulo del libro de Liu Geometría algebraica y curvas aritméticas .

La primera parte es mostrar el conjunto de puntos. X X tal que O X , X se reduce es un subconjunto abierto cuando X es un esquema localmente noetheriano. Esto no es un problema porque desde X es localmente noetheriano, podemos suponer que trabaja con un esquema noetheriano afín Especificaciones A , dónde A es un anillo noetheriano, y { pag Especificaciones A | A pag esta reducido } = { pag Especificaciones A | ( norte A ) pag = 0 } = Especificaciones A apoyar ( norte A ) = Especificaciones A V ( A norte norte ( norte A ) ) y esto está abierto.

La segunda parte es lo mismo con dominios integrales, mostrar el conjunto de puntos X X tal que O X , X es un dominio integral es un subconjunto abierto cuando X es un esquema localmente noetheriano. Aquí es donde empiezan mis problemas. Como arriba, podemos suponer que trabajamos con un esquema afín y noetheriano. Especificaciones A con A anillo noetheriano. Creo que tengo que encontrar una caracterización de los ideales primos donde la localización sea un dominio integral, algo así como el caso reducido.

Después de horas de intentos, mis ideas son:

  • si a s b t = 0 A pag existe tu A pag tal que a b tu = 0 en A y entonces a , b deben ser divisores de cero en A .
  • si a , b 0 en A y a b = 0 , en A pag al menos uno de a , b debe ser cero en A pag , de lo contrario a 1 b 1 = 0 , y entonces pag apoyar ( a ) o pag apoyar ( b ) .

si tomamos D el conjunto de los divisores de cero de A sin cero,

METRO ( a , b ) = apoyar ( a ) C apoyar ( b ) C = ( apoyar ( a ) apoyar ( b ) ) C , a , b D
entonces cada uno METRO ( a , b ) = Especificaciones A V ( A norte norte ( a ) + A norte norte ( b ) ) está abierto en Especificaciones A .

Este es mi reclamo: tu = a , b D METRO ( a , b ) es exactamente el conjunto de ideales primos tal que la localización es un dominio integral. Si pag es tal que A pag es un dominio integral, entonces a , b D necesariamente pag ( apoyar ( a ) apoyar ( b ) ) C = METRO ( a , b ) . Si pag es tal que A pag no es un dominio integral, entonces existen a s , b t A pag tal que a s b t = 0 y por lo tanto a , b son divisores de cero de A y pag apoyar ( a ) apoyar ( b ) = METRO ( a , b ) C y pag tu .

El problema de esta construcción es que el conjunto tu no está abierto y no puedo concluir.

¿Es este el camino correcto a seguir? ¿Alguien podría darme algunas pistas o consejos? Gracias de antemano a los que puedan responderme.

Pista: demuestra que si A es noetheriano, y pag es un ideal primo, hay alguna F pag tal que A F A pag es inyectable.
No entiendo el significado de tu título.
@Mindlack, por supuesto, esto implica A pag D ( F ) pero ¿este subconjunto abierto principal está hecho de números primos cuya localización es un dominio integral?
@JeanMarie Lo siento, no sé cómo mejorarlo... Seguro que está claro leyendo el contenido
@Mindlack ¿Por qué es F ¿tan especial? F puede ser también 1 ...
Si F es como arriba y A pag es un dominio, entonces A F es un dominio; así por cada q D ( F ) , A q es un dominio
@Mindlack No veo por qué, si pudieras explicarme la idea, te lo agradecería mucho.

Respuestas (3)

Como dijiste, deja A ser un anillo noetheriano. Recuerda que un anillo es un dominio integral si y solo si es reducido y tiene solo un primo mínimo. Por otro lado, los primos mínimos de A pag son primos mínimos de A contenida en pag .

Desde A es noetheriano, solo hay un número finito de números primos mínimos pag 1 , , pag norte en A , entonces A pag tiene al menos dos primos mínimos si y solo si hay i j tal que pag i + pag j pag , o equivalentemente, si pag V ( pag i + pag j ) . De este modo,

{ pag A pag  tiene un primo mínimo } = Especificaciones A i j V ( pag i + pag j )
está abierto, y por el primer comentario de mi publicación,
{ pag A pag  es un dominio integral } = { pag A pag  esta reducido } { pag A pag  tiene un primo mínimo }
también está abierto.

¡Gracias! ¡Solución realmente simple!

Estoy convirtiendo mi comentario en una respuesta. Dejar A ser un anillo noetheriano, y pag Sea un ideal primo tal que A pag es un dominio Queremos demostrar que el conjunto D de ideales primordiales q de A tal que A q es un dominio integral es abierto.

Dejar I A ser el núcleo de la localización A A pag , I es generado por elementos a 1 , , a norte . Para cada i , existe alguna b i pag tal que a i b i = 0 . Dejar F = b 1 b norte pag . Entonces la imagen de I en A F desaparece

Dejar X = a / b A F ser tal que su imagen en A pag es cero Entonces la imagen de a en A pag desaparece, por lo que a I y por lo tanto X = a / b = 0 .

En otras palabras, la localización A F A pag es inyectable. Como A pag es un dominio integral, también lo es A F .

Ahora si q es otro ideal primo de A no contiene F , entonces A q es una localización del dominio integral A F también lo es un dominio integral. En otras palabras, pag D ( F ) D . QED.

¡Gracias! no entendí eso A q es una localización de A F pero ahora esta bien!

Creo que esto se puede hacer con descomposición primaria :)

Suponer X = Especificaciones ( A ) es un esquema noetheriano afín y establece Z = { pag Especificaciones ( A ) A pag  no es un dominio integral } . En general, todos los ideales a en los anillos de Noether admiten alguna descomposición primaria - a se puede expresar como una intersección de un número finito de ideales primarios a = q 1 q norte cuyos radicales pag 1 = q 1 , , pag norte = q norte son precisamente los ideales primos que se dan en el conjunto { ( a : X ) X A } dónde ( a : X ) := { y A y X a } .

Si toma una descomposición primaria del cero ideal en A

( 0 ) = q 1 q norte
pag 1 = q 1 , , pag norte = q norte
obtenemos que el conjunto D de cero divisores en A
D = X A { 0 } ( 0 : X )
- que evidentemente es igual a su radical (un elemento es divisor de cero si un solo si lo es una de sus potencias)
D = X A { 0 } ( 0 : X ) = X A { 0 } ( 0 : X )
- debe estar contenido en la unión pag 1 pag norte ; por el contrario, cada uno de los números primos pag 1 , , pag norte se compone de divisores de cero ya que todos son de la forma ( 0 : X ) para los elementos apropiados X A , de donde D = pag 1 pag norte .

De ello se deduce que (ya que una descomposición primaria del ideal cero en cualquier localización A pag viene dada por la intersección de los ideales primarios extendidos no triviales ( q 1 ) pag ( q 1 ) pag ) resulta que A pag no tiene divisores de cero si y solo cada uno de los números primos pag 1 , , pag norte se extiende a la unidad ideal en A pag , es decir, si y sólo si pag no contiene ninguno de los primos pag 1 , , pag norte . En otras palabras Z = V ( pag 1 pag norte ) .

Espero que esto ayude y no cometí ningún error tonto: p

¡Muchas gracias! Me gusta mucho tu solución. En cierto sentido, está cerca de la forma en que estaba siguiendo.