Bourbaki

Bài tập 7, § 7

Đại số, X, p. 199

Bourbaki marks this one as harder than the rest.

Cho A′A' là một kk-đại số (kết hợp và có đơn vị) và B=A⊗kA′B = A \otimes_k A'. a) Cho M là một A-môđun trái, Q là một A-môđun phải, M′M' là một A′A'-môđun trái, Q’ là một A′A'-môđun phải. Giả sử (P,p)(P, p) (tương ứng (P′,p′)(P', p'), tương ứng (R,r)(R, r)) là một giải xạ ảnh của A-môđun M (tương ứng của A′A'-môđun M′M', tương ứng của B-môđun M⊗kM′M \otimes_k M'). Chứng minh rằng tồn tại một cấu xạ của các B-phức

u:P⊗kP′→R, u : P \otimes_k P' \to R ,

duy nhất sai khác một đồng luân, sao cho r∘u=p⊗p′r\circ u=p\otimes p'. Định nghĩa, sử dụng uu, một đồng cấu kk phân bậc bậc không

T:Tor⁡A(Q,M)⊗kTor⁡A′(Q′,M′)⟶Tor⁡B(Q⊗kQ′,M⊗kM′). \mathrm{T}:\operatorname{Tor}^{A}(Q,M)\otimes_k\operatorname{Tor}^{A'}(Q',M')\longrightarrow\operatorname{Tor}^{B}(Q\otimes_k Q',M\otimes_k M').

Chứng minh rằng T\mathrm{T} không phụ thuộc vào lựa chọn của các giải P,P′,RP,P',R và của cấu xạ uu. Nếu a∈Tor⁡A(Q,M)a\in\operatorname{Tor}^{A}(Q,M) và a′∈Tor⁡A′(Q′,M′)a'\in\operatorname{Tor}^{A'}(Q',M'), đặt T(a⊗a′)=aTa′\mathrm{T}(a\otimes a')=a\mathrm{T}a'.

b) Giả sử thêm rằng các kk-môđun A và A’ là xạ ảnh và rằng có Tor⁡nk(M,M′)=0\operatorname{Tor}^{k}_{n}(M,M')=0 với n>0n>0. Chứng minh rằng khi đó P⊗kP′P\otimes_k P' là một giải xạ ảnh của B-môđun M⊗kM′M\otimes_k M'; suy ra, với mọi A-môđun N và mọi A’-môđun N’, một đồng cấu kk phân bậc bậc không

∨:Ext⁡A(M,N)⊗kExt⁡A′(M′,N′)⟶Ext⁡B(M⊗kM′,N⊗kN′). \vee:\operatorname{Ext}_{A}(M,N)\otimes_k\operatorname{Ext}_{A'}(M',N')\longrightarrow\operatorname{Ext}_{B}(M\otimes_k M',N\otimes_k N').

Chứng minh rằng ∨\vee không phụ thuộc vào lựa chọn của các giải PP và P′P'. Nếu b∈Ext⁡A(M,N)b\in\operatorname{Ext}_{A}(M,N) và b′∈Ext⁡A′(M′,N′)b'\in\operatorname{Ext}_{A'}(M',N'), ta chú ý rằng ∨(b⊗b′)=b∨b′\vee(b\otimes b')=b\vee b'.

c) Cho A’’ là một kk-đại số thứ ba (kết hợp và có đơn vị), M’’ và N’’ là các A’’-môđun trái, Q’’ là một A’’-môđun phải. Ta đồng nhất các kk-đại số A⊗k(A′⊗kA′′)A\otimes_k(A'\otimes_k A'') và (A⊗kA′)⊗kA′′(A\otimes_k A')\otimes_k A'', cũng như các kk-môđun M⊗k(M′⊗kM′′)M\otimes_k(M'\otimes_k M'') và (M⊗kM′)⊗kM′′(M\otimes_k M')\otimes_k M'', N⊗k(N′⊗kN′′)N\otimes_k(N'\otimes_k N'') và (N⊗kN′)⊗kN′′(N\otimes_k N')\otimes_k N'', Q⊗k(Q′⊗kQ′′)Q\otimes_k(Q'\otimes_k Q'') và (Q⊗kQ′)⊗kQ′′(Q\otimes_k Q')\otimes_k Q''. Chứng minh các công thức

aT(a′Ta′′)=(aTa′)Ta′′pour a∈Tor⁡A(Q,M),a′∈Tor⁡A′(Q′,M′), a\mathrm{T}(a'\mathrm{T}a'')=(a\mathrm{T}a')\mathrm{T}a'' \qquad\text{pour }a\in\operatorname{Tor}^{A}(Q,M),\quad a'\in\operatorname{Tor}^{A'}(Q',M'),
a′′∈Tor⁡A′′(Q′′,M′′) a''\in\operatorname{Tor}^{A''}(Q'',M'')
b∨(b′∨b′′)=(b∨b′)∨b′′pour b∈Ext⁡A(M,N),b′∈Ext⁡A′(M′,N′), b\vee(b'\vee b'')=(b\vee b')\vee b'' \qquad\text{pour }b\in\operatorname{Ext}_{A}(M,N),\quad b'\in\operatorname{Ext}_{A'}(M',N'),
b′′∈Ext⁡A′′(M′′,N′′). b''\in\operatorname{Ext}_{A''}(M'',N'').

d) Cho

σ:Tor⁡A⊗kA′(Q⊗kQ′,M⊗kM′)⟶Tor⁡A′⊗kA(Q′⊗kQ,M′⊗kM) \sigma:\operatorname{Tor}^{A\otimes_k A'}(Q\otimes_k Q',M\otimes_k M') \longrightarrow \operatorname{Tor}^{A'\otimes_k A}(Q'\otimes_k Q,M'\otimes_k M)

và

τ:Ext⁡A⊗kA′(M⊗kM′,N⊗kN′)⟶Ext⁡A′⊗kA(M′⊗kM,N′⊗kN) \tau:\operatorname{Ext}_{A\otimes_k A'}(M\otimes_k M',N\otimes_k N') \longrightarrow \operatorname{Ext}_{A'\otimes_k A}(M'\otimes_k M,N'\otimes_k N)

là các đẳng cấu suy ra từ các đẳng cấu giao hoán

A⊗kA′⟶A′⊗kA,M⊗kM′⟶M′⊗kM,N⊗kN′⟶N′⊗kN,Q⊗kQ′⟶Q′⊗kQ. A\otimes_k A'\longrightarrow A'\otimes_k A,\quad M\otimes_k M'\longrightarrow M'\otimes_k M,\quad N\otimes_k N'\longrightarrow N'\otimes_k N,\quad Q\otimes_k Q'\longrightarrow Q'\otimes_k Q.

Chứng minh các công thức

σ(aTa′)=(−1)pqa′Tapour a∈Tor⁡pA(Q,M),a′∈Tor⁡qA′(Q′,M′) \sigma(a\mathrm{T}a')=(-1)^{pq}a'\mathrm{T}a \qquad\text{pour }a\in\operatorname{Tor}^{A}_{p}(Q,M),\quad a'\in\operatorname{Tor}^{A'}_{q}(Q',M')
τ(b∨b′)=(−1)pqb′∨bpour b∈Ext⁡Ap(M,N),b′∈Ext⁡A′q(M′,N′). \tau(b\vee b')=(-1)^{pq}b'\vee b \qquad\text{pour }b\in\operatorname{Ext}^{p}_{A}(M,N),\quad b'\in\operatorname{Ext}^{q}_{A'}(M',N').

e) Cho (E):0→M2→M1→M0→0(\mathscr{E}):0\to M_2\to M_1\to M_0\to0 là một dãy khớp các A-môđun, sao cho dãy

(E⊗M′):0→M2⊗kM′→M1⊗kM′→M0⊗kM′→0 (\mathscr{E}\otimes M'):0\to M_2\otimes_k M'\to M_1\otimes_k M'\to M_0\otimes_k M'\to0

chính xác. Ta ký hiệu δ\delta (tương ứng Δ\Delta) là đồng cấu liên kết ∂(Q,E)\partial(Q,\mathscr{E}) (tương ứng ∂(Q⊗kQ′,E⊗M′)\partial(Q\otimes_k Q',\mathscr{E}\otimes M'). Bây giờ chứng minh rằng ta có (δa)Ta′=Δ(aTa′)(\delta a)\mathrm{T}a'=\Delta(a\mathrm{T}a') với a∈Tor⁡A(Q,M0)a\in\operatorname{Tor}^{A}(Q,M_0), a′∈Tor⁡A′(Q′,M′)a'\in\operatorname{Tor}^{A'}(Q',M'). Bài tập chứng minh các công thức tương tự cho tích ∨\vee.

f) Nếu kk là một trường, chứng minh rằng T\mathrm{T} là một đẳng cấu của các môđun kk phân bậc; điều tương tự cũng đúng đối với ∨\vee nếu, ngoài ra, A và A’ là Noether trái và nếu A-môđun M và A’-môđun M’ có kiểu hữu hạn.

g) Nếu các môđun Tor⁡nA(Q,M)\operatorname{Tor}^{A}_{n}(Q,M) được đồng nhất với các tập hợp Tn(Q,M)T_n(Q,M) được định nghĩa trong bài tập 6, chứng minh công thức

(P,p,q)T(P′,p′,q′)=(P⊗kP′,p⊗p′,q⊗q′). (P,p,q)\mathrm{T}(P',p',q')=(P\otimes_k P',p\otimes p',q\otimes q').
Lời giải

Chưa có lời giải nào được viết.

Bản dịch máy từ tiếng Anh, bởi gpt-5-6. Chưa được người kiểm tra.