2. Các vị trí
1. Khái niệm cấu xạ đối với các luật hợp thành không được xác định khắp nơi
Định nghĩa 1
Cho E và E' là hai tập hợp, mỗi tập hợp có một luật hợp thành trong được ký hiệu bởi , không nhất thiết được xác định khắp nơi. Một ánh xạ là một cấu xạ nếu, với mọi trong E sao cho được xác định, hợp thành cũng được xác định và:
Trích dẫn đến 1
Trích dẫn đến A I § 1. Các luật hợp thành; tính kết hợp; tính giao hoán
(1)
Khái niệm cấu xạ phân biệt với khái niệm biểu diễn (Đại số, Chương I, § 1, no. 1), trong đó yêu cầu rằng phương trình (1) đúng bất cứ khi nào vế trái có nghĩa. Dĩ nhiên, hai khái niệm trùng nhau đối với các luật hợp thành được xác định khắp nơi.
Định nghĩa 2
Cho E và E' là hai tập hợp, mỗi tập hợp có một họ các luật hợp thành trong . Một ánh xạ là một cấu xạ nếu nó là một cấu xạ đối với mỗi luật hợp thành .
Trích dẫn đến 1
Trích dẫn đến E IV § 2. Các cấu xạ và các cấu trúc dẫn xuất
Cũng như các biểu diễn, các cấu xạ thỏa mãn các tiên đề (MO_I), (MO_{II}), (MO_{III}) của Lý thuyết tập hợp, Chương IV, § 2. Nếu: là một cấu xạ, thì là một tập con ổn định của .
2. Các vị trí
Nếu K là một trường, nhắc lại rằng ký hiệu tập hợp là tổng của K và một phần tử được ký hiệu bởi (Đại số, Chương 11, § 9, no. 9); các luật hợp thành của K mở rộng tới bằng cách đặt (loc. cit.)
(2)
Các hợp thành duy nhất không được xác định do đó là các hợp thành của , và . Mặt khác, các ánh xạ và mở rộng tương tự tới bằng cách đặt . Ta cũng sẽ viết .
Tập hợp , được gọi là trường xạ ảnh liên kết với , có thể được đồng nhất với đường thẳng xạ ảnh (loc. cit.).
Định nghĩa 3
Cho và là hai trường. Mọi cấu xạ* của vào (đối với phép cộng và phép nhân) sao cho được gọi là một vị trí của với các giá trị trong .
Nói cách khác, nếu và là các phần tử của và (resp. ) được xác định, thì (resp. ) được xác định và
Vì không được xác định, nên cũng không được xác định, điều này chỉ ra rằng
Tương tự, vì không được xác định, nên cũng không được xác định, điều này, nhờ vào (6), suy ra
Mặt khác
Nếu được xác định, được xác định và do đó bằng 1; khi đó , điều này chứng minh (8) trong trường hợp này. Nếu không được xác định, thì hoặc là và hoặc là và và (8) vẫn đúng.
Tương tự có thể chỉ ra rằng
Từ các công thức (8) và (9) suy ra rằng cũng là một cấu xạ đối với các luật hợp thành và .
Đối với , được gọi là hữu hạn tại nếu ; điều này kéo theo theo (6).
Nếu là một nơi, là một tập con của ổn định đối với các luật hợp thành và và chứa 1. Nếu E là tập hợp các phần tử hữu hạn của , E là một trường con của L và . Do lạm dụng ngôn ngữ, E được gọi là trường giá trị của f.
Ánh xạ hợp thành của hai nơi là một nơi.
Cho F là một đẳng cấu của một trường K lên một trường con của một trường L; ta mở rộng tới bằng cách đặt . Như vậy ta thu được một nơi của K với các giá trị trong L được gọi là tầm thường và thường được đồng nhất với đẳng cấu .
3. Các nơi và các vành định giá
Mệnh đề 1
Cho K là một trường, là một vành định giá của K và là trường thặng dư của . Ta mở rộng ánh xạ chính tắc của lên thành một ánh xạ bởi công thức nếu . Ánh xạ được xác định như vậy là một nơi của K mà trường giá trị của nó là .
Được trích dẫn bởi 1
Được trích dẫn bởi Mệnh đề 3
Rõ ràng .
Ta chứng minh rằng là một cấu xạ đối với phép cộng. Cho là hai phần tử của sao cho được xác định. Khi đó một trong hai phần tử thuộc về và do đó được xác định. Nếu và , rõ ràng
đúng. Nếu và , thì và hai vế của công thức trên đều bằng .
Cuối cùng ta chứng minh rằng là một cấu xạ đối với phép nhân. Cho sao cho được xác định. Nếu và , rõ ràng được xác định và . Bây giờ giả sử rằng một trong các phần tử , chẳng hạn , không thuộc ; vì , , nghĩa là , do đó ; suy ra được xác định và , do đó
Điều này chứng minh Mệnh đề 1.
Nếu là một đẳng cấu của lên một trường con của một trường L, là một nơi của K với các giá trị trong L. Quá trình trên thực sự cung cấp tất cả các nơi trên K. Nói chính xác hơn:
Mệnh đề 2
Cho K và L là hai trường và f là một nơi của K với các giá trị trong L. Khi đó tồn tại một vành định giá của K và một đẳng cấu của lên một trường con của L sao cho ; các điều kiện này xác định và một cách duy nhất. Vành là tập hợp các sao cho và là tập hợp các sao cho .
Trích dẫn đến 3
Trích dẫn đến Mệnh đề 2, VI § 1, A IV § 3. Phân thức hữu tỉ, Mệnh đề 2, A IV § 3
Nếu , điều kiện (tương ứng. ) tương đương với điều kiện (tương ứng. ) và do đó với điều kiện (tương ứng. ). Do đó được xác định duy nhất và, vì là toàn ánh, cũng là duy nhất.
Bây giờ cho là một place bất kỳ của K có các giá trị trong L; ký hiệu là tập hợp các sao cho . Nếu và , các hợp thành và được xác định và , điều này cho thấy rằng và ; do đó là một vành con của K. Nếu , thì , do đó và thuộc hạt nhân của đồng cấu thu được bằng cách hạn chế vào . Ngược lại nếu , thì . Điều này cho thấy rằng là một vành định giá của K và rằng là iđêan cực đại của nó. Gọi là đơn cấu từ vào L dẫn xuất từ f' bằng cách chuyển qua thương. Khi đó với mọi và đẳng thức này vẫn đúng với , khi đó hai vế đều bằng .
Phân tích được gọi là phân tích chính tắc của placef. được gọi là vành của f, là iđêan của và là trường thặng dư của f. Để hai place và có cùng một vành, điều kiện cần và đủ là tồn tại một đẳng cấu của trường giá trị của f lên trường giá trị của f' sao cho ; khi đó và được gọi là tương đương. Ta thấy rằng mọi kết quả về các vành định giá có thể được chuyển thành một kết quả về các place và ngược lại; đó là điều chúng ta sẽ thực hiện trong các số tiếp theo.
Các ví dụ về các điểm (1) Cho là một trường. Ánh xạ đồng nhất trên là một điểm tầm thường với vành và iđêan . (2) Cho là một trường. Với mọi , ta viết nếu và định nghĩa là số hạng hằng của nếu . Khi đó là một điểm của , với trường thặng dư và vành . Vì là một vành định giá của (§ 1, no. 4, Ví dụ 3 ) và hạn chế của trên được đồng nhất với đồng cấu chính tắc của lên trường thặng dư của nó. (3) Cho là một trường, là một phần tử của và là tập hợp các sao cho có thể thế vào (Đại số, Chương IV, § 3, no. 2). Nếu ký hiệu iđêan nguyên tố của , thì , do đó là một vành định giá của (§ 1, no. 4, Mệnh đề 2). Với mọi , ta viết nếu và nếu . Khi đó là một điểm của với trường thặng dư và vành ; vì hạn chế của f trên là một đồng cấu từ lên (Đại số, Chương IV, § 3, Mệnh đề 2) có hạt nhân . Phần tử được gọi là thu được bằng cách đặt trong . \* (4) Cho là một đa tạp giải tích phức liên thông có chiều 1 và là trường các hàm phân hình trên . Với mọi , ánh xạ từ đến là một điểm của , có vành là tập hợp các giải tích tại và có iđêan là tập hợp các bằng không tại . Chính ví dụ này và các ví dụ tương tự khác là nguồn gốc của thuật ngữ "điểm".*
4. Mở rộng của các vị trí
Mệnh đề 3
Cho là một trường, là một vành con của và là một đồng cấu từ vào một trường đóng đại số . Khi đó tồn tại một vị trí của với giá trị trong mở rộng .
Trích dẫn đến 2 · Được trích dẫn bởi 1
Trích dẫn đến Định lý 2, VI § 1, Mệnh đề 1
Được trích dẫn bởi Mệnh đề 4
Xét đến Mệnh đề 1, đây là bản dịch của Định lý 2 của § 1, no. 2.
Mệnh đề 4
Cho là một trường, là một vị trí của với giá trị trong một trường và là một mở rộng của . Khi đó tồn tại một mở rộng của và một vị trí của với giá trị trong mở rộng . Nếu là các phần tử của độc lập đại số trên và là các phần tử bất kỳ có thể được chọn sao cho với
Gọi là vành off, là hạn chế của f lên và là mở rộng của lên sao cho với Chỉ cần lấy là một bao đóng đại số của và áp dụng Mệnh đề 3 cho và : ta thu được một vị tríf': mở rộng ; nếu thì do đó và do đóf' mở rộngf.
5. Đặc trưng hóa các phần tử nguyên bằng các vị trí
Mệnh đề 5
Cho là một trường, là một vành con của là một đồng cấu từ vào một trường và là hạt nhân của Để một phần tử của là nguyên trên vành địa phương điều kiện cần và đủ là mọi vị trí của mở rộng đều hữu hạn tại
Trích dẫn đến 1
Trích dẫn đến Định lý 3, VI § 1
Nếu là một vị trí của mở rộng hữu hạn trên và không trên và do đó vành của vị trí trội Ngược lại, nếu là một vành định giá của trội là vành của một vị tríf mà hạn chế của nó trên là một đồng cấu có cùng hạt nhân như thay thế bởi một vị trí tương đương, ta thấy rằng là vành của một vị trí của mở rộng Nói rằng mọi vị trí của mở rộng đều hữu hạn tại tương đương với nói rằng thuộc mọi vành định giá của trội Mệnh đề khi đó suy ra từ Định lý 3 của § 1, no. 3.
Mệnh đề 6
Cho là một trường và là một vành con của Để một phần tử là nguyên trên điều kiện cần và đủ là mọi vị trí của hữu hạn trên đều hữu hạn tại
Trích dẫn đến 1 · Được trích dẫn bởi 1
Trích dẫn đến Định lý 3, VI § 1
Được trích dẫn bởi Mệnh đề 5, VI § 3
Đây cũng là một hệ quả của Định lý 3 của § 1, no. 3.
Bài tập
Xem các bài tập cho § 2.