Bourbaki

Exercice 9, § 4

Algèbre commutative, VIII, p. 92

On utilise les notations de l’exercice précédent. On met sur M\mathscr{M} l’ordre lexicographique. Soit l∈Nl \in \mathbf{N}. Une partie A de Ml\mathscr{M}_l est dite initiale si pour tout m∈Am \in A, l’ensemble

[m]={m′∈Md(m)∣m′<m} [m] = \{ m' \in \mathscr{M}_{d(m)} | m' < m \}
est contenu dans A. a) Soient l∈Nl \in \mathbf{N} (resp. l∈N−{0}l \in \mathbf{N} - \{0\}) et A⊂MlA \subset \mathscr{M}_l une partie initiale. Montrer que δA\delta A (resp. dAdA) est une partie initiale de Ml+1\mathscr{M}_{l+1} (resp. Ml−1\mathscr{M}_{l-1}). Supposons que A possède un plus grand élément m=X1a1...Xnanm = X_1^{a_1} ... X_n^{a_n}. Déterminer le plus grand élément de δA\delta A (resp. dAdA). b) Soient l∈N−{0}l \in \mathbf{N} - \{0\} et A⊂MlA \subset \mathscr{M}_l une partie initiale finie non vide. Soit XalX_{a_l} la plus grande variable telle que [Xall]⊂A[X_{a_l}^l] \subset A. Montrer que tout mm dans A−[Xall]A - [X_{a_l}^l] est égal à 1 ou divisible par Xal+1X_{a_l+1} et que A′={m∈Ml−1∣mXal+1∈A−[Xall]}A' = \{ m \in \mathscr{M}_{l-1} | m X_{a_l+1} \in A - [X_{a_l}^l] \} est une partie initiale de Ml−1\mathscr{M}_{l-1}. Déduire de ce qui précède une expression de Card([X1b1...Xnbn])\mathrm{Card}([X_1^{b_1} ... X_n^{b_n}]). c) Déduire de ce qui précède que, pour tout l∈N−{0}l \in \mathbf{N} - \{0\} et toute partie finie initiale A de Ml\mathscr{M}_l, on a Card(δA)=∂l(Card(A))\mathrm{Card}(\delta A) = \partial_l(\mathrm{Card}(A)), où ∂l\partial_l a été défini dans l’exerc. 7. Calculer de manière analogue Card(dA)\mathrm{Card}(dA). d) Pour tout l∈Nl \in \mathbf{N} et tout n∈Nn \in \mathbf{N}, posons
μ(n)=inf⁡A⊂MlCard(A)=nCard(dA), \mu(n) = \inf_{\substack{A \subset \mathscr{M}_l \\ \mathrm{Card}(A) = n}} \mathrm{Card}(dA),
et notons mnm_n le n-ième monôme de Ml\mathscr{M}_l pour l’ordre lexicographique (on posera m0=1m_0 = 1).

Pour toute partie finie AA de Ml\mathscr{M}_l, notons CACA la partie initiale de Ml\mathscr{M}_l telle que Card(A)=Card(CA)\mathrm{Card}(A) = \mathrm{Card}(CA). Montrer que les trois assertions suivantes sont équivalentes : (MC1) pour tout l∈Nl \in \mathbf{N} et tout A⊂MlA \subset \mathscr{M}_l, on a CδA⊂δCAC\delta A \subset \delta CA; (MC2) pour tout l∈Nl \in \mathbf{N} et tout A⊂MlA \subset \mathscr{M}_l, on a dCA⊂CdAdCA \subset CdA; (MC3) pour tout l∈Nl \in \mathbf{N} et tout n∈Nn \in \mathbf{N}, on a Card(d[mn])=μ(n)\mathrm{Card}(d[m_n]) = \mu(n).

Solution

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Transcrit du volume imprimé. Non traduit.