Bourbaki

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4. 估值的高度

1. 包含相同的评估环域

命题 1 04TV

令KK为域,且AA为KK的估值环。然后:* (a) *每个环BB使得A⊂B⊂KA \subset B \subset K是环对KK的估值; (b) *此类环的最大理想m(B)m(B)包含在AA中,并且它是AA的素理想; (c) *映射p↦A\mathfrak{p} \mapsto A,是AA素理想的集合的递减双射到环BB的集合,使得A⊂B⊂KA \subset B \subset K;它的逆双射是映射B↦m(B)B \mapsto m(B)。

引用了 1 · 被以下引用 3

引用了 命题 11, II § 2

被以下引用 命题 2, 命题 6, 习题 3, § 5

如果BB是环,使得A⊂B⊂KA \subset B \subset K和x∈K−Bx \in K - B,则x∈K−Ax \in K - A,从而x−1∈m(A)⊂Bx^{-1} \in m(A) \subset B,这既证明BB是KK的估值环,又证明m(B)⊂m(A)m(B) \subset m(A);由于m(B)=m(B)∩Am(B) = m(B) \cap A是AA的素理想,我们已经证明了(a)和(b)。此外,Am(B)⊂BA_{m(B)} \subset B;相反,如果x∈B−Ax \in B - A,则x−1∈Ax^{-1} \in A和x−1∉m(B)x^{-1} \notin m(B),因此x∈Am(B)x \in A_{m(B)};因此Am(B)=BA_{m(B)} = B。最后令p\mathfrak{p}为AA的素理想;我们写B=ApB = A_{\mathfrak{p}};然后m(B)∩A=pm(B) \cap A = \mathfrak{p}。 (章II, § 2, no. 5,命题11)和m(B)⊂Am(B) \subset A由(b);因此m(B)=pm(B) = \mathfrak{p},它表明映射p↦A\mathfrak{p} \mapsto A,以及叙述的B↦m(B)B \mapsto m(B)是逆双射。

推论 04TW

K 包含于 A 的集合 & 子环完全按包含排序。

引用了 1 · 被以下引用 2

引用了 定理 1, VI § 1

被以下引用 § 4. 估值的高度, 命题 4, VI § 7

AA素理想的集合完全按包含排序(§\S1,no. 2,定理1(e)),映射p↦Ap\mathfrak{p} \mapsto A_{\mathfrak{p}}反转包含关系。

命题 2 04TX

令 K 为域,B 为 K 和 h 的估值环,h 是与 B 相关的地点和 K(κ(B)\kappa(B) 中的值)。然后将B中包含的K的估值环的集合A\mathscr{A}的映射A↦hB(A)A \mapsto h_B(A)定义双射转移到κ(B)\kappa(B)的估值环的集合A′\mathscr{A}'。

引用了 1 · 被以下引用 1

引用了 命题 1

被以下引用 注

如果A∈AA \in \mathscr{A},则hB(A)∈A′h_B(A) \in \mathscr{A}':因为如果x′=hB(x)x' = h_B(x)(其中x∈Bx \in B)是κ(B)−hB(A)\kappa(B) - h_B(A)的元素,则x∉Ax \notin A,因此x−1∈Ax^{-1} \in A和hB(x)−1∈hB(A)h_B(x)^{-1} \in h_B(A)。另一方面,对于 A∈AA \in \mathscr{A}、A⊃m(B)A \supset m(B) (命题 1 (b)) 以及映射,

A↦hB(A)A \mapsto h_B(A) 是单射的。最后令A′∈A′A' \in \mathscr{A}'和A=hB(A′)⊂BA = h_B(A') \subset B;我们将展示A∈AA \in \mathscr{A},这将完成证明;如果x∈K−Ax \in K - A,则x∉Bx \notin B或x∈Bx \in B;如果x∉Bx \notin B,则x−1∈m(B)⊂Ax^{-1} \in m(B) \subset A;如果x∈Bx \in B,则hB(x)∈κ(B)h_B(x) \in \kappa(B)和hB(x)∉Ah_B(x) \notin A,因此hB(x−1)∈Ah_B(x^{-1}) \in A,我们再次结论x−1∈Ax^{-1} \in A;因此A∈AA \in \mathscr{A}。

推论 04TY

令A和B为K的两个估值环,其中A⊂BA \subset B;让A′=hB(A)A' = h_B(A),这是κ(B)\kappa(B)的估值环。 A′A' 的剩余类域 κ(A′)\kappa(A') 与 A 的剩余类域 κ(A)\kappa(A) 自然同构,与 A 关联的位置 hAh_A 是与 A 和 B 关联的位置的合成 hA′∘hBh_{A'} \circ h_B。

被以下引用 1

被以下引用 定理 1, VI § 8

由于局部环 A′A' 是局部环 AA 的商,因此它们的剩余类域是规范同构的,并且方程 hA(x)=hA′(hB(x))h_A(x) = h_{A'}(h_B(x)) 对于 x∈Ax \in A 成立。另一方面,如果x∈B−Ax \in B - A,则hB(x)∉A′h_B(x) \notin A'和方程两边等于∞\infty;如果 x∈K−Bx \in K - B 也是如此。

注 04TZ

相反,令 ff 为 K 的位置,值在 K′K' 中,f′f' 为 K′K' 的位置,值在 K′′K'' 中。那么f′∘ff' \circ f就是K的一个地方,它的环包含在ff地方的环中。

2. 隔离子群已订购群

为了从估值的角度研究no. 1和点的情况,我们需要下面的定义1和命题3。

定义 1 04U0

如果关系0≤y≤x0 \leq y \leq x且x∈Hx \in H隐含y∈Hy \in H,则有序群G的子群H称为孤立的。

被以下引用 1

被以下引用 § 4. 估值的高度

例 (1) 04U1

设AA和BB是两个有序的群;让A×BA \times B按照字典顺序给出阶(即“(a,b)≤(a′,b′)(a, b) \leq (a', b')”相当于“(a<a′) or (a=a′ and b≤b′)(a < a') \text{ or } (a = a' \text{ and } b \leq b')”)。如立即可见,A×BA \times B 的第二个因子 BB 是A×BA \times B 的孤立子群。

命题 3 04U2

令 GG 为其正元素的有序群和 PP 集合。

引用了 1 · 被以下引用 3

引用了 命题 3, A VI § 1

被以下引用 引理 2, VI § 10, § 4. 估值的高度, 命题 4

(a) GG的递增同态到有序群的核是GG的孤立子群。

(b) 相反,令HH是GG的孤立子群和GG的gg典范同态在G/HG/H上。那么g(P)g(P)是G/HG/H上有序群结构的正元素的集合。此外,如果GG是全序的,G/HG/H也是全序的。

(a) 令ff为递增同态,从GG到有序的群;让 HH 表示核关闭。如果0≤y≤x0 \leq y \leq x和x∈Hx \in H,则0≤f(y)≤f(x)=00 \leq f(y) \leq f(x) = 0,从而f(y)=0f(y) = 0,即y∈Hy \in H。因此HH是孤立的。

(b) 令HH为GG和g:G→G/Hg : G \to G/H的孤立子群。让P′=g(P)P' = g(P)。显然P′+P′⊂P′P' + P' \subset P'。还有

P′∩(−P′)={0}, P' \cap (-P') = \{0\},

因为,*如果*xx和yy是PP的元素,使得g(x)=−g(y)g(x) = -g(y),则x+y∈Hx + y \in H、从而、x∈Hx \in H和y∈Hy \in H,因为HH是孤立的;因此g(x)=g(y)=0g(x) = g(y) = 0。因此,P′P'是G/HG/H上有序群结构的正元素的集合(*代数*,章VI, § 1, no. 3,命题3)。最后,如果 GG 是全序的,则 P∩(−P)=GP \cap (-P) = G、从而 P′∪(−P′)=G/HP' \cup (-P') = G/H 以及因此 G/HG/H 是全序的(*loc.cit.*)。

例 (2) 04U3

如果我们重新考虑例,其中 GG 是字典式乘积 A×BA \times B 和 H=BH = B,则有序的群 G/HG/H 被规范地标识为 AA。

被以下引用 1

被以下引用 定义 2

3. 估值比较

令 KK 为域,且 AA 的估值为环为 KK。对于KK包含AA中的每子环BB,U(A)⊂U(B)U(A) \subset U(B)。然后还有ΓA=K∗/U(A)\Gamma_A = K^*/U(A)到ΓB=K∗/U(B)\Gamma_B = K^*/U(B)的典范同态λ\lambda,其核是U(B)/U(A)U(B)/U(A)。然后,让vAv_A和vBv_B表示由AA和BB(§ 3, no. 2)定义的KK的规范估值,

(1)

vB=λ∘vA. v_B = \lambda \circ v_A.

由于A⊂BA \subset B,λ\lambda映射是ΓA\Gamma_A的正元素到ΓB\Gamma_B的正元素,因此是递增。因此,λ\lambda的(命题 3)核HH是ΓA\Gamma_A和λ\lambda因子到ΓA→ΓA/HB→μΓB\Gamma_A \to \Gamma_A/H_B \xrightarrow{\mu} \Gamma_B的孤立的子群,其中μ\mu是递增双射同态,因此是完全有序的群的*同构*;因此 ΓB\Gamma_B 等同于全序商群 ΓA/HB\Gamma_A/H_B。

命题 4 04U4

The mapping* B↦HBB \mapsto H_B is an increasing bijection of the set of subrings of KK containing AA onto the set of isolated subgroups of ΓA\Gamma_A.

引用了 1 · 被以下引用 1

引用了 命题 3

被以下引用 § 4. 估值的高度

给定 HH,vBv_B 定义为等价,因此 BB 是唯一确定的。另一方面,令HH是ΓA\Gamma_A的孤立子群;将ΓA/H\Gamma_A / H视为全序群 (命题 3),复合映射

K∗→vAΓA⟶ΓA/H K^* \xrightarrow{v_A} \Gamma_A \longrightarrow \Gamma_A / H

是对 KK 的估值,其环包含 AA。

注 04U5

在上述假设下,令ff表示BB的典范同态到κ(B)\kappa(B)和A′=f(A)A' = f(A);它的估值为环为κ(B)\kappa(B)(命题2,no. 1)。那么f−1(κ(B)∗)=U(B),f−1(A′)=A,f−1(m(A′))=m(A)f^{-1}(\kappa(B)^*) = U(B), f^{-1}(A') = A, f^{-1}(m(A')) = m(A),因此

f−1(U(A′))=U(A). f^{-1}(U(A')) = U(A).

然后有U(B)/U(A)U(B)/U(A)的典范同构到κ(B)∗/U(A′)=ΓA′\kappa(B)^*/U(A') = \Gamma_{A'}。 正合序列

0→U(B)/U(A)→ΓA→ΓB→0 0 \to U(B)/U(A) \to \Gamma_A \to \Gamma_B \to 0

然后给出正合序列

0→ΓA′→ΓA→ΓB→0. 0 \to \Gamma_{A'} \to \Gamma_A \to \Gamma_B \to 0.
引用了 1

引用了 命题 2

例 04U6

设kk为域,

E=k(X)andK=k(X,Y)=E(Y) E = k(X) \quad \text{and} \quad K = k(X, Y) = E(Y)

(X,Y(X, Y 不确定)。令B=E[Y](Y)B = E[Y]_{(Y)}为KK的估值环,由主理想整环E[Y]E[Y]的极值元素YY定义(§ 1, no. 4,命题3)。 剩余类域 κ(B)\kappa(B) 被规范地标识为 E[Y]/(Y)=EE[Y]/(Y) = E。同样,令A′=k[X](X)A' = k[X]_{(X)}为E=k(X)E = k(X)的估值环,由k[X]k[X]的极值元素XX定义。用hh表示与BB相关的EE的位置并写作A=hB−1(A′)A = h_B^{-1}(A'),定义了KK的评估环AA,其包含在BB和κ(A)=κ(A′)=k\kappa(A) = \kappa(A') = k中。规范位置hh:K→kK \to k可以描述如下:如果(X,Y)(X, Y)是KK的元素,那么我们首先将Y=0Y = 0 inf(它给出E~=k(X)∗\tilde{E} = k(X)^*的元素),然后将X=0X = 0放入获得的结果中。 群 ΓA′\Gamma_{A'} 和 ΓB\Gamma_B 与 Z\mathbf{Z} (§ 3, no. 4, 例 4) 自然同构。 *不难证明(cf.§ 10, no. 2,引理2)群ΓA\Gamma_A与词典乘积Z×Z\mathbf{Z} \times \mathbf{Z}同构的,并且vAv_A的估值等价于§ 3, no. 4中定义的估值,结束例 6.

引用了 4

引用了 命题 3, VI § 1, 引理 2, VI § 10, VI § 3. 估值, 例 (4), VI § 3

4. 估值的高度

令GG为全序群。 Given two isolated subgroups HH and H′H' of GG, one of them is contained in the order: for otherwise there would exist a positive element xx of HH not belonging to H′H' and a positive element x′x' of H′H' not belonging to H; let, for example x≥x′x \geq x'; as H is isolated, x′∈Hx' \in H, which is a contradiction.

这也从 no. 3 的命题 4 和 no. 1 命题 1 的推论得出,考虑到每个完全排序的群是评估的阶群 (§ 3, no. 4, 例 6)。

定义 2 04U7

设G是全序群。如果与 G 不同的 G 的孤立子群的数是有限的且等于 n,则称 G 的高度为 n。如果这个数是无穷大,则称 G 具有无穷高。

引用了 3

引用了 例 (2), VI § 3. 估值, 命题 8

例 (1) 群 G={0}G = \{0\} 的高度为 0。 (2) 群 Z\mathbf{Z} 和 R\mathbf{R} 的高度为 1。 (3) 设GG为全序群,HH为GG的孤立子群。如果 h(H)h(H) 和 h(G/H)h(G/H) 分别表示全序群 HH 和 G/HG/H 的高度,那么

h(G)=h(H)+h(G/H), h(G) = h(H) + h(G/H),
因为GG的孤立子群的集合是完全按包含排序的。特别地,如果 GG 是两个全序群 HH 和 H′H' 的字典序乘积,则
h(G)=h(H)+h(H′) h(G) = h(H) + h(H')
(cf.no. 2,例2);因此字典顺序乘积 Z×Z\mathbf{Z} \times \mathbf{Z} 的高度为 2。

另一方面,通过嵌入R\mathbf{R}(cf.§ 3, no. 4,例6的末尾)排序的Z×Z\mathbf{Z} \times \mathbf{Z}的高度等于1(下面的cf.命题8)。

定义 3 04U8

估价阶群的高度称为该估价的高度。

对于例,离散估值的高度为 1。只有不正确的估值的高度为 0。命题 1 和 4 意味着:

命题 5 04U9

估值的高度等于其环中非零素理想的数。

被以下引用 1

被以下引用 命题 6

5. 身高估值1

命题 6 04UA

令K\mathbf{K}为域且AA为K\mathbf{K}的子环。假设AA不是域。那么下面的条件是等价的:* (a) AA 是K\mathbf{K} 上高度 1 的估值的环; (b) AA是K\mathbf{K}的估值环,除了(O)(O)和m(A)m(A)之外没有其他素理想; (c) AA是与K\mathbf{K}不同的K\mathbf{K}的子环中最大的。

引用了 3 · 被以下引用 3

引用了 推论, VI § 1, 命题 1, 命题 5

被以下引用 定义 1, VI § 7, 推论 2, VII § 1, 推出 2, VII § 1

no. 4中的命题5表明(a)蕴涵(b),而no. 1中的命题1表明(b)蕴涵(c)。仍有待证明 (c) 蕴涵 (a)。假设 A 是不同于 K 的 K 的子环中最大。设 m 是 A 的最大理想,V 是 K 支配 A_m 的评估环(§ 1, no. 2,定理 2 的推论);因为 m(V) ∩ A = m 且 m ≠ (0)(因为 A 不是域),V ≠ K,从而 V = A,这证明 A 不是 K 上 v 的估值的环。因此,v 的高度为 1 命题 1 (no. 1) 和 5 (no. 4)。

命题 7 04UB

对于域的估值高度为1,其阶群同构于\mathbf{R}的非零有序子群是必要且充分的。

这实际上是从以下命题得出的:

命题 8 04UC

令 G 为全序群且未简化为 O。以下条件是等效的: (a) G 的高度为 1; (b) 对于 G 中所有 x > 0 且 y ≥ 0,存在整数 n ≥ 0,使得 y ≤ nx; (c) G 同构于有序加法群 \mathbf{R} 的子群,且未约简为 O。

引用了 1 · 被以下引用 2

引用了 命题 1, TG V § 2

被以下引用 定义 2, 命题 9

设 x 为 G 的正元素,并令 H 为 y ∈ G 的集合,使得存在整数 n ≥ 0 满足 |y| ≤ nx。很容易验证 H, 是 G 的孤立子群,并且 G 包含于 x 包含于 H, 的每个孤立子群。因此,条件 (a) 等价于“H, = G for all x > 0”,即条件 (b)。

显然(c)意味着(b)。相反,假设条件 (b) 成立,并让 Q 表示 G 的元素 >0 的集合。首先假设 Q 具有至少元素 x;对于所有 y ∈ Q,令 n 为最小整数,使得 y ≤ nx;如果 y < nx,则 nx − y ≥ x,从而 y ≤ (n − 1)x,与 n 的选择相反;则 y = nx,这表明 G = \mathbf{Z}x 与 \mathbf{Z} ⊂ \mathbf{R} 同构的。现在假设 Q 至少有元素;我们应用到一般拓扑、章V, § 2的有序集合 P = Q ∪ (0) 命题 1 (这是可能的,因为条件 (b) 只是“阿基米德公理”);可见 P 到 \mathbf{R}_+ 存在严格递增的映射 f 使得

f(x+y)=f(x)+f(y) f(x + y) = f(x) + f(y)

对于 x Î P 且 y Î P;通过线性f可以将G的同构扩展到\mathbf{R}的子群,这证明了(b)蕴涵(c)。

命题 9 04UD

令 K 为域,v 为 K 的非不当估值,v 的 A 环。为了使 A 完全积分闭合(章 V, § 1, no. 4,定义 5),v 的高度为 1 是充分必要的。

引用了 2

引用了 定义 5, V § 1, 命题 8

假设 v 的高度为 1。令 x ∈ K 使得 x^n (n ≥ 0) 全部包含在 K 的有限生成的子 A 模块中。存在 d ∈ A − {0},使得 dx^n ∈ A 对于所有 n ≥ 0。然后 v(d) + nv(x) ≥ 0,即对于所有 n⩾0n \geqslant 0,n(−v(x)) ≤ v(d), 从而−v(x)⩽0-v(x) \leqslant 0(命题8(b))和x∈Ax \in A。因此 A 是全闭的。

现在假设 v 的高度不是 1。则存在 y∈m(A)y \in m(A) 和 t∈At \in A,使得 nv(y)<v(t)nv(y) < v(t) 对于所有 n⩾0n \geqslant 0 (命题 8 (b))。然后 ty−n∈Aty^{-n} \in A 对于所有 n⩾0n \geqslant 0,但y−1∉Ay^{-1} \notin A。因此 A 不是完全积分闭的。

推论 04UE

设K为域,(vα)α∈I(v_\alpha)_{\alpha \in I}K上高度1的估值族,以及v的环的A交。*则A是一个完全积分闭域。

引用了 1 · 被以下引用 1

引用了 习题 6, § 4

被以下引用 定理 2, VII § 1

完全积分闭域并不总是高度 1 (习题 6) 的估值环的交。

习题

参见习题为 § 4。

Google 翻译生成的粗略草稿,质量较低。术语依照术语表,但句子可能有误;之后会由仔细的译文取代。