Bourbaki

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。

7. 近似值定理

1. 有限数估值环的交

命题 1 04VN

令KK为域,(Ai)1≤i≤n(\mathbf{A}_i)_{1 \leq i \leq n}为KK和B=⋂i=1nAiB = \bigcap_{i=1}^n \mathbf{A}_i的估值环。我们写pi=B∩m(Ai)p_i = B \cap m(\mathbf{A}_i)。那么 Ai=BpiA_i = B_{p_i} 对于所有 ii 且 BB 的 jie 是 KK。

被以下引用 5

被以下引用 习题 2, § 7, 推论 1, 命题 2, 命题 3, 定理 1(估值的近似值定理)

显然Bpi⊂AiB_{p_i} \subset A_i。为了证明逆命题包含,我们需要以下引理:

引理 1 04VO

令viv_i (1≤i≤n1 \leq i \leq n) 为KK 和x∈K∗x \in K^* 的评价。那么存在一个多项式 (X)(X) 形式

f(X)=1+n1X+⋯+nk−1Xk−1+Xk(k≥2, nj∈Z for 1≤j≤k−1) f(X) = 1 + n_1 X + \cdots + n_{k-1} X^{k-1} + X^k \quad (k \geq 2,\ n_j \in \mathbf{Z} \text{ for } 1 \leq j \leq k - 1)
引用了 1 · 被以下引用 1

引用了 命题 1, VI § 3

被以下引用 习题 1, § 7

这样f(x)≠0f(x) \neq 0和元素z=f(x)−1z = f(x)^{-1}享有1≤i≤n1 \leq i \leq n的以下属性:

vi(z)=0ifvi(x)≥0vi(z)+vi(x)>0ifvi(x)<0. v_i(z) = 0 \qquad \text{if} \quad v_i(x) \geq 0 \\ v_i(z) + v_i(x) > 0 \qquad \text{if} \quad v_i(x) < 0.

暂时假设引理,我们展示它如何暗示A1⊂Bp1A_1 \subset B_{p_1}。令 xx 为 AiA_i 的非零元素。我们将引理应用于xx,并将viv_i与Ai\mathbf{A}_i相关联。然后vi(z)≥0v_i(z) \geq 0和vi(zx)≥0v_i(zx) \geq 0对于所有ii,因此z∈Bz \in B和zx∈Bzx \in B。作为v1(x)≥0v_1(x) \geq 0,v1(z)=0v_1(z) = 0,因此z∉p1z \notin p_1。因此x=zx/z∈Bp1x = zx/z \in B_{p_1}。 域分数 BB 然后包含 A1A_1 因此是 KK。

我们现在转到引理的证明。令II为指标ii的集合,使得vi(x)≥0v_i(x) \geq 0。对于所有i∈Ii \in I,让xˉi\bar{x}_i表示κ(Ai)\kappa(\mathbf{A}_i)中xx的典范像。对于所有i∈Ii \in I,我们构造一个多项式,如下:如果存在形式(1)的多项式g(X)g(X),使得κ(Ai)\kappa(\mathbf{A}_i)中的g(xˉi)=0g(\bar{x}_i) = 0,我们取,是这样一个多项式;否则我们取fi=1f_i = 1。然后我们写f(X)=1+X2∏i∈Ifi(X)f(X) = 1 + X^2 \prod_{i \in I} f_i(X)。显然它是形式(1)的多项式。如果i∈Ii \in I,则f(x)∈Aif(x) \in A_i,并且(xˉi)≠0(\bar{x}_i) \neq 0乘以构造;因此f(x)∉m(Ai)f(x) \notin m(\mathbf{A}_i)、vi(f(x))=0v_i(f(x)) = 0和v(z)=0v(z) = 0。如果i∉Ii \notin I,则vi(x)<0v_i(x) < 0,从而vi(f(x))=kvi(x)v_i(f(x)) = kv_i(x)(§ 3, no. 1,命题 1)并且

vi(x)+vi(z)=(1−k)vi(x)>0 v_i(x) + v_i(z) = (1 - k)v_i(x) > 0

(自 k≥2k \geq 2 起)。 从而引理。

命题 2 04VP

根据命题 1 的假设,进一步假设Ai⊄Aj\mathbf{A}_i \not\subset \mathbf{A}_j 对应于i≠ji \neq j。那么pip_i是BB的不同最大理想,BB的每个最大理想都等于pip_i之一。

引用了 2 · 被以下引用 2

引用了 命题 1, 推论, II § 3

被以下引用 命题 2, VI § 5, 定理 1(估值的近似值定理)

如果pi⊂pjp_i \subset p_j代表i≠ji \neq j,则Ai=Bpi⊃Bpj=Aj\mathbf{A}_i = B_{p_i} \supset B_{p_j} = \mathbf{A}_j。然后应用章II, § 3, no. 5就足够了,推论到命题17。

推论 1 04VQ

假设 Ai⊄AjA_i \not\subset A_j 对应 i≠ji \neq j。对于元素ai∈Aia_i \in A_i(1≤i≤n1 \leq i \leq n)的每个家庭,都存在x∈Bx \in B,使得x≡ai(modm(Ai))x \equiv a_i \pmod{m(A_i)}对应于1≤i≤n1 \leq i \leq n。

被以下引用 1

被以下引用 推论 2

由于pip_i是BB、Ai/m(Ai)=Bpi/piBpi=B/piA_i/m(A_i) = B_{p_i}/p_iB_{p_i} = B/p_i的最大理想,因此可以假设ai∈Ba_i \in B对于所有ii。由此得出的推论是,从 BB 到 ∏i=1n(B/pi)\prod_{i=1}^n (B/p_i) 的典范映射是满射(章 11、§ 1, no. 2、命题 5)。

推论 2 04VR

假设 Ai⊄AjA_i \not\subset A_j 对应 i≠ji \neq j。存在KK的元素xix_i(1≤i≤n1 \leq i \leq n)使得vi(xi)=0v_i(x_i) = 0和vj(xi)>0v_j(x_i) > 0对于i≠ji \neq j。

引用了 1

引用了 推论 1

对于每个指标ii,将推论1应用于(ai)(a_i)族,使得ai=1a_i = 1和aj=0a_j = 0适用于j≠ij \neq i。

推论 3 04VS

每估价环KK包含BB包含其中AiA_i之一。

我们可以将注意力集中在Ai⊄AjA_i \not\subset A_j代表i#ji \# j的情况。令VV为KK包含BB的估值环。我们写

p=m(V)∩B. p = m(V) \cap B.
存在最大理想 pip_i BB 包含 pp、从而
Ai=Bpi⊂B,⊂V. A_i = B_{p_i} \subset B, \subset V.

2. 独立估值

定义 1 04VT

令AA和A′A'为相同域KK的两个估值环。如果KK是由AA和A′A'生成的环,则称AA和A′A'是独立的。如果环是独立的,则 KK 的两个估值称为独立的,否则称为独立的。

引用了 1 · 被以下引用 1

引用了 命题 6, VI § 4

被以下引用 命题 4

对 KK 的不正确估值独立于对 KK 的每个估值。为了使 KK 上的高度 1 的两个估值是独立的,它们不等价是充分必要的 (§ 4, no. 5, 命题 6 (c))。

定理 1(估值的近似值定理) 04VU

令viv_i (1≤i≤n1 \leq i \leq n) 为域 KK 的估值,它们在viv_i 的对和Γi\Gamma_i 阶群中是独立的。设 ai∈Ka_i \in K 和 αi∈Γi\alpha_i \in \Gamma_i (1≤i≤n1 \leq i \leq n)。那么存在x∈Kx \in K使得vi(x−ai)≥αiv_i(x - a_i) \geq \alpha_i对于所有ii

引用了 2 · 被以下引用 7

引用了 命题 1, 命题 2

被以下引用 习题 3, § 7, 推论 1, 习题 8, § 8, 命题 11, VI § 8, 命题 2, VI § 8, 习题 20, § 1, VII § 2. 德德金域名

如果viv_i不正确,则ai=0a_i = 0和关系vi(x−ai)≥aiv_i(x - a_i) \geq a_i对于所有x∈Kx \in K都成立。因此我们可以假设viv_i并无不当。

令AiA_i为viv_i、B=⋂i=1nAiB = \bigcap_{i=1}^n A_i和pi=m(Ai)∩Bp_i = m(A_i) \cap B的环。到no. 1的命题 1,aia_i可以写成ai=bi/sa_i = b_i/s(bi∈B,s∈B−{0}b_i \in B, s \in B - \{0\});如果我们写x=y/sx = y/s和αi′=αi+vi(s)\alpha_i' = \alpha_i + v_i(s),那么vi(y−6i)≥αi′v_i(y - 6_i) \geq \alpha_i'。这表明我们可以假设 ai∈Ba_i \in B 对于所有ii;我们也可以假设 αi>0\alpha_i > 0 对于所有ii。令viv_i为z∈Kz \in \mathbf{K}的集合,这样vi(z)≥av_i(z) \geq a,我们写为qi=vi∩Bq_i = v_i \cap B。对于x∈B,vi(x−ai)≥αix \in B, v_i(x - a_i) \geq \alpha_i相当于x≡ai(qi)x \equiv a_i (\mathfrak{q}_i)。因此,我们需要证明典范同态 B→∏i=1n(B/qi)B \to \prod_{i=1}^n (B/q_i) 是满射,即 qi+qj=Bq_i + q_j = B 对应 i≠ji \neq j (章 11, § 1, no. 2, 命题 5)。由于 B 的最大理想是 pi\mathfrak{p}_i (命题 2),因此只要证明 qi∉pjq_i \notin \mathfrak{p}_j 对应 i≠ji \neq j 就足够了。

假设存在i,ji, j使得qi⊂pjq_i \subset \mathfrak{p}_j和i≠ji \neq j。我们很快就会看到,qiq_i的根式是B的*素的*理想pp。然后是p⊂pjp \subset \mathfrak{p}_j,还有αi>0\alpha_i > 0以来的p⊂pip \subset \mathfrak{p}_i,因此是qi⊂piq_i \subset \mathfrak{p}_i。因此 A1=Bs⊂BpA_1 = B_s \subset B_p (no. 1, 命题 1) 以及类似的 A1⊂BrA_1 \subset B_r。现在,为vi≠(0)v_i \neq (0)和vi=Bpiqiv_i = B_{\mathfrak{p}_i} q_i(章11、§ 2, no. 4、命题10)、qi≠(0)q_i \neq (0)、从而、p≠(0)p \neq (0)和Br≠KB_r \neq K。这个与……矛盾假设即A1A_1和A1A_1是独立的。

仍有待证明 pp 是质数。现在,这是从以下引理得出的:

引理 2 04VV

设 A 为估值环,b 为 A 与 A 不同的理想。则 b 的根式 c 为素理想。

假设xy∈cxy \in c。那么存在n≥1n \geq 1使得(xy)n∈b(xy)^n \in b。令 vv 为与 A 相关的估值。如果对于例,v(x)≥v(y)v(x) \geq v(y),则

v(x2n)≥v(xnyn), v(x^{2n}) \geq v(x^n y^n),

从而x2n∈bx^{2n} \in b和x∈cx \in c。

推论 1 04VW

对于元素γi∈Γi\gamma_i \in \Gamma_i(1≤i≤n1 \leq i \leq n)的每个家庭,都存在x∈Kx \in K使得vi(x)=γiv_i(x) = \gamma_i(1≤i≤n1 \leq i \leq n)。

引用了 2 · 被以下引用 2

引用了 命题 1, 定理 1(估值的近似值定理)

被以下引用 推论 4, VI § 8, 命题 9, VII § 1

我们可以假设 Ai≠KA_i \neq K 对于所有ii。那么,对于所有ii,都存在一个ai∈Ka_i \in K,这样vi(ai)=γiv_i(a_i) = \gamma_i,并且存在一个ar∈Γra_r \in \Gamma_r,这样γi<ar\gamma_i < a_r。我们应用定理 1 到这些元素 aia_i:存在x∈Kx \in K使得vi(x−ai)>vi(ai)v_i(x - a_i) > v_i(a_i); 从而,如x=ai+(x−ai)x = a_i + (x - a_i)、vi(x)=vi(ai)=γiv_i(x) = v_i(a_i) = \gamma_i(§3§ 3、no. 1、命题 1)。

推论 2 04VX

设Ti\mathscr{T}_i为viv_i在KK上定义的拓扑;让KnK^n被赋予Ti\mathscr{T}_i的拓扑乘积。如果viv_i没有不当的话,KnK^n的对角线在KnK^n是密集的。

被以下引用 1

被以下引用 命题 3

命题 3 04VY

令vv和v′v'为同一域KK的两个非不当估值。对于vv和v′v'到定义,KK上的相同拓扑,它们依赖是必要且充分的。

引用了 4 · 被以下引用 1

引用了 推论 2, 命题 1, VI § 6. 绝对值, 命题 5, TG IX § 3

被以下引用 定理 1, VI § 8

假设由 vv 和 v′v' 定义的拓扑 Tv\mathscr{T}_v 和 Tv′\mathscr{T}_{v'} 是相同的。由于 Tv\mathscr{T}_v 是 Hausdorff,K2K^2 的对角线是闭合的,因此 vv 和 v′v' 是相关的(推论 2 到定理 1)。

相反,假设 vv 和 v′v' 是相关的。那么它们的环AA和A′A'包含在与KK不同的同一个环A′′A''中,并且A′′A''是评估v′′v''的环(§4§ 4,no. 1, 命题1)。只要证明拓扑 Tv′′\mathscr{T}_{v''} 与 Tv\mathscr{T}_v 相同即可。设Γ\Gamma和Γ′′\Gamma''为vv和v′′v''的阶群。 Γ\Gamma 到 Γ′′\Gamma'' 上存在递增同态 λ\lambda,使得 v′′=A∘vv'' = A \circ v (§4§ 4, no. 3)。若a′′∈I?′′a'' \in I?'',令a∈λ−1(a′′)a \in \lambda^{-1}(a''); 条件 v(x)≥αv(x) \geq \alpha 意味着 v′′(x)≥a′′v''(x) \geq a''。设β∈Γ\beta \in \Gamma和β′′=λ(β)\beta'' = \lambda(\beta); 条件v(x)≤βv(x) \leq \beta意味着v′′(x)≤β′′v''(x) \leq \beta'',因此条件v′′(x)>β′′v''(x) > \beta''意味着v(x)>βv(x) > \beta。由于vv和v′′v''并非不恰当,因此对于Tv\mathscr{T}_v和Tv′′\mathscr{T}_{v''},邻域的定义基本系统为0。因此Tv=Tv′′\mathscr{T}_v = \mathscr{T}_{v''},它完成了证明。

注 (1) 命题 3 表明关系 '“vv 和 v′v' 是相关的”' 是等价关系。 (2) 考虑到高度 1 的估价和超测量绝对值值 (§ 6, no. 2) 之间的关系,在高度 1 估价的情况下,从等效绝对值值的刻画得出命题3(一般拓扑、章) IX, § 3, no. 2、命题5)。

命题 4 04VZ

让 v1,…,vnv_1, \ldots, v_n (n≥2n \geq 2) 成为对相同域 KK 的成对相关估值。那么 v1,…,vnv_1, \ldots, v_n 生成子环 δ K\delta \ K 的环 A1,…,AnA_1, \ldots, A_n 与 KK 不同。

引用了 2 · 被以下引用 1

引用了 推论, VI § 4, 定义 1

被以下引用 定理 1, VI § 8

对于 n=2n = 2 命题 4,从定义 1 得出。假设它适用于 n−1n - 1 估值。则存在与 K 不同的 K 的子环 A 和包含 A1,…,An−1A_1, \ldots, A_{n-1};还存在子环 B ≠K\neq K 包含于 An−1A_{n-1} 和 AnA_n。由于 A 和 B 包含于 An−1A_{n-1},它们在包含方面具有可比性(§ 4, no. 1,命题 1 的推论)。因此,这两者中较大的一个为包含所有 AiA_i。

3. 绝对值的情况

定理 2(绝对值值的近似值定理) 04W0

令 fif_i (1≤i≤n1 \leq i \leq n) 为绝对值,且与域 KK 相同,这不是不恰当的,并且没有两个是等价的。设ai (1≤i≤n)a_i \ (1 \leq i \leq n)为KK和ε\varepsilon实数>0> 0的元素。那么存在 x∈Kx \in K 使得 fi(x−ai)≤εf_i(x - a_i) \leq \varepsilon 对于所有 ii。

被以下引用 1

被以下引用 命题 11, VI § 8

让KiK_i表示域K,拓扑由fif_i定义。待证明的结果等价于:在乘积P=K1×⋯×KnP = K_1 \times \cdots \times K_n中,对角线D的闭包D‾\overline{D}等于P。这对于n=1n = 1来说是显而易见的。假设在k<nk < n有k绝对值的情况下,这个点已经成立。

我们首先证明,对于2≤h≤n2 \leq h \leq n,K 存在元素 xhx_h,使得f1(xh)<1,f2(xh)>1f_1(x_h) < 1, f_2(x_h) > 1 和fi(xh)≠1f_i(x_h) \neq 1 对于3≤i≤h3 \leq i \leq h。我们在归纳在hh争论。如果h=2h = 2,这是因为f1f_1和f2f_2不等价。因此我们假设xh−1x_{h-1}的存在性已被证明,并证明xhx_h的存在性。如果fh(xh−1)≠1f_h(x_{h-1}) \neq 1,我们可以取xh=xh−1x_h = x_{h-1};如果fh(xh−1)=1f_h(x_{h-1}) = 1,我们选择z∈K∗z \in K^*,这样fh(z)≠1f_h(z) \neq 1和xh=z(xh−1)sx_h = z(x_{h-1})^s可以解决问题的s足够大。这样我们就证明了xhx_h的存在。

由于整数qq趋于无穷大,f1(xnq)f_1(x_n^q)趋于0,f2(xnq)f_2(x_n^q)趋于+∞+\infty,fi(xnq)f_i(x_n^q)趋向于0或+∞+\infty(对于i≥3i \geq 3)。写yq=xnq(1+xnq)−1y_q = x_n^q(1 + x_n^q)^{-1},

1−yq=(1+xnq)−1; 1 - y_q = (1 + x_n^q)^{-1};
因此,序列(yq)(y_q)在K1K_1中趋于0,在K2K_2中趋于1,在KiK_i中对于i≥3i \geq 3趋于0或1。通过改变KiK_i的编号,因此可以假设存在整数rr(1≤r<n1 \leq r < n)使得D‾\overline{D}包含点(e1,…,en)(e_1, \ldots, e_n)其中ei=1e_i = 1代表1≤i≤r1 \leq i \leq r并且ei=0e_i = 0 换r+1≤i≤nr + 1 \leq i \leq n。现在, D‾\overline{D} 是 P 的向量子 K 空间。因此 D‾\overline{D} 包含的对角线 D' 和 D''
P′=K1×⋯×Kr, P' = K_1 \times \cdots \times K_r,
和P′′=Kr+1×⋯×KnP'' = K_{r+1} \times \cdots \times K_n。 归纳假设、P′=D‾′P' = \overline{D}' 和 P′′=D‾′′P'' = \overline{D}''。因此D‾=P\overline{D} = P。

习题

参见习题为 § 7。

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。