Bourbaki

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§ 10。 推导

在本段中,以及另外提到的除非,代数不被认为是结合的,也不一定具有单位元; K 表示交换环。

1. 交换因子

当在本段中我们谈论毕业但没有指定它们时,我们总是指型Δ\Delta的毕业,其中Δ\Delta是可加写的交换律群。在本段中,Δ\Delta上的交换因子和Z\mathbf{Z}中的值称为交换因子超过Δ\Delta(§ 4, no. 7,定义6)。因此,Δ\Delta上的交换因子被识别为Δ×Δ\Delta \times \Delta的映射ε:(α,β)↦εαβ=ε(α,β)\varepsilon : (\alpha, \beta) \mapsto \varepsilon_{\alpha \beta} = \varepsilon(\alpha, \beta)到乘法群{−1,1}\{-1, 1\},这样对于Δ\Delta中的α,α′,β,β′\alpha, \alpha', \beta, \beta',

{ε(α+α′,β)=ε(α,β)ε(α′,β)ε(α,β+β′)=ε(α,β)ε(α,β′)ε(β,α)=ε(α,β). \begin{cases} \varepsilon(\alpha + \alpha', \beta) = \varepsilon(\alpha, \beta)\varepsilon(\alpha', \beta) \\ \varepsilon(\alpha, \beta + \beta') = \varepsilon(\alpha, \beta)\varepsilon(\alpha, \beta') \\ \varepsilon(\beta, \alpha) = \varepsilon(\alpha, \beta). \end{cases}

(1)

由此可见ε(2α,β)=ε(α,2β)=1\varepsilon(2\alpha, \beta) = \varepsilon(\alpha, 2\beta) = 1。

当Δ=Z\Delta = \mathbf{Z}时,每交换因子ε\varepsilon由给ε(1,1)\varepsilon(1, 1)确定;因此只有*两个*这样的因子,第一个由

(2)

ε(p,q)=1for p,q in Z \varepsilon(p, q) = 1 \quad \text{for } p, q \text{ in } \mathbf{Z}
第二个由 (3)
ε(p,q)=(−1)pqfor p,q in Z. \varepsilon(p, q) = (-1)^{pq} \quad \text{for } p, q \text{ in } \mathbf{Z}.

2. 定义推导将军

考虑交换环KK,型Δ:A,A′,A′′,B,B′,B′′\Delta : A, A', A'', B, B', B''的六个分级KK模块,以及三个KK线性映射

μ:A×A′→A′′,λ1:B×A′→B′′,λ2:A×B′→B′′ \mu : A \times A' \to A'', \qquad \lambda_1 : B \times A' \to B'', \qquad \lambda_2 : A \times B' \to B''
这样相应的 KK-线性映射
A⊗KA′→A′′,B⊗KA′→B′′,A⊗KB′→B′′ A \otimes_K A' \to A'', \qquad B \otimes_K A' \to B'', \qquad A \otimes_K B' \to B''
分级为次数 0。a∈A,a′∈A′a \in A, a' \in A'的像μ(a,a′)\mu(a, a')简单地表示为a.a′a.a'甚至aa′aa',对于其他两个双线性映射也类似。因此,a.a′a.a'的*次数*是aa和a′a'的次数的*和*。

定义 1 0667

鉴于上述和Δ×Δ\Delta \times \Delta上的交换因子ε\varepsilon,(A,A′,A′′)(A, A', A'')的次数δ∈Δ\delta \in \Delta到(B,B′,B′′)(B, B', B'')的ε\varepsilon衍生(或(K,ε)(K, \varepsilon)衍生)是一个三元组次数 δ\delta 的分级KK线性映射:*

d:A→B,d′:A′→B′,d′′:A′′→B′′ d : A \to B, \qquad d' : A' \to B', \qquad d'' : A'' \to B''
这样,对于每个同质元素a∈Aa \in A和每个元素a′∈A′a' \in A' (4)
d′′(a.a′)=(da).a′+εδ,deg⁡(a)a.(d′a′). d''(a.a') = (da).a' + \varepsilon_{\delta, \deg(a)}a.(d'a').

被以下引用 3

被以下引用 习题 1, § 10, 习题 2, § 10, 例 5

当aa和a′a'分别穿过AA和A′A'的生成的、系统时,显然用线性足以验证关系(4)。

通常,用同一个字母 dd 来表示三个映射 d,d′,d′′d, d', d'' 是很方便的(可以通过用 dd 同等地表示次数 δ\delta 的分级 KK 线性映射来证明这一点)

(a,a′,a′′)↦(da,d′a′,d′′a′′) (a, a', a'') \mapsto (da, d'a', d''a'')

A⊕A′⊕A′′A \oplus A' \oplus A'' 变为B⊕B′⊕B′′B \oplus B' \oplus B'')。 关系 (4) 可以写得更简单

d(a.a′)=(da).a′+εδ,deg⁡(a)a.(da′). d(a.a') = (da).a' + \varepsilon_{\delta,\deg(a)} a.(da').
给定 次数形式 (A,A′,A′′)(A, A', A'') 到 (B,B′,B′′)(B, B', B'') 的 ε\varepsilon 推导,分级线性映射的K-模的子 K 模块
Hom⁡K(A⊕A′⊕A′′,B⊕B′⊕B′′). \operatorname{Hom}_{\mathbf{K}}(A \oplus A' \oplus A'', B \oplus B' \oplus B'').
当ε(α,β)=1\varepsilon(\alpha, \beta) = 1对于Δ\Delta中的所有α,β\alpha, \beta时,我们简单地说*推导*(或*K-导数*)而不是ε\varepsilon-导数。 推导形式的子 K 模块
Hom⁡K(A⊕A′⊕A′′,B⊕B′⊕B′′). \operatorname{Hom}_{\mathbf{K}}(A \oplus A' \oplus A'', B \oplus B' \oplus B'').
当Δ=Z\Delta = \mathbf{Z}和ε(p.q)=(−1)pq\varepsilon(p.q) = (-1)^{pq}时,*偶数*次数的每个ε\varepsilon-导数都是推导; 奇数 次数的每个ε\varepsilon-导数通常称为*反导数*(或*K-反导数*);因此反导数 dd 满足
d(a.a′)=(da).a′+(−1)deg⁡(a)a.(da′) d(a.a') = (da).a' + (-1)^{\deg(a)} a.(da')
对于*同质* 元素 a∈Aa \in A。

注 0668

(1) 推导 的概念可以通过同意给予这些模简单的毕业来定义为非分级模。

(2) 如果只考虑给定次数δ\delta的ε\varepsilon-导数,交换因子ε\varepsilon可以如下处理:双线性映射λ2:A×B′→B′′\lambda_2 : A \times B' \to B''由替换通过双线性映射λ2′:A×B′→B′′\lambda'_2 : A \times B' \to B''修改,这样对于AA和所有b′∈B′b' \in B'中的每个*同质*aa,

λ2′(a,b′)=εδ,deg⁡(a)λ2(a,b′). \lambda'_2(a, b') = \varepsilon_{\delta, \deg(a)} \lambda_2(a, b').
那么相对于双线性映射μ,λ1,λ2′\mu, \lambda_1, \lambda'_2,dd 是推导。

上面给出的 ε\varepsilon 的一般定义推导特别适用于两种情况:

情况 (I)*:A=B,A′=B′,A′′=B′′A = B, A' = B', A'' = B'' 和三个双线性映射μ,λ1,λ2\mu, \lambda_1, \lambda_2 等于*相同* 映射。

情况 (II)*:A=A′=A′′,B=B′=B′′A = A' = A'', B = B' = B'',因此(对于μ\mu)AA 是一个*分级的代数* 和两个 K 双线性映射。

λ1:B×A→B,λ2:A×B→B \lambda_1 : B \times A \to B, \quad \lambda_2 : A \times B \to B
相应的 K-线性映射 B⊗KA→B,A⊗KB→BB \otimes_K A \to B, A \otimes_K B \to B 的分级为次数 0。 AA 的次数 δ\delta 到 BB 的 ε\varepsilon 推导则为分级 K-线性映射次数 δ\delta的d:A→Bd : A \to B,这样对于AA中的每个齐次xx和每个y∈Ay \in A,我们有关系
d(xy)=(dx)y+εδ,deg⁡(a)x(dy). d(xy) = (dx)y + \varepsilon_{\delta, \deg(a)} x(dy).

特别考虑在 (II) 情况下,A 是单位结合律 K-代数并且 λ1\lambda_1 和 λ2\lambda_2 是 (A, A) 双模 (§ 4, no. 3, 定义 3) 的外法则。当 A 和 B 是两个单位关联 K-代数时,这一点尤其成立,给出分级 K-代数 ρ:A→B\rho : A \to B 的单位同态,并且在由两个外法则定义的 B 上考虑 (A, A)-双模结构

λ1:(b,a)↦bρ(a),λ2:(a,b)↦ρ(a)b \lambda_1 : (b, a) \mapsto b \rho(a), \qquad \lambda_2 : (a, b) \mapsto \rho(a)b

a∈A,b∈Ba \in A, b \in B。

情况 (I) 和 (II) 在公共的中具有以下情况:考虑分级 K-代数 A,取 B=AB = A、映射 (7) 均为 A 上的乘法。然后我们讨论ε\varepsilon 推导(或 (K,分级代数 A 的 ε\varepsilon)-推导):对于 A 中的每个齐次 xx 和所有 y∈Ay \in A,它是 A 自身的分级 K-线性映射,次数 δ\delta、满足 (8)。特别是,如果 A 是分级环,被视为(结合)Z\mathbf{Z}-代数,我们说的是环 A 的 ε\varepsilon 推导。

设 A 为单位交换结合律 K-代数且 B A-模;当我们谈到 A 的推导进入 B 时,我们总是会理解我们的意思是 B 上的 A 双模结构源自其 A-模结构;然后公式

d(xy)=x(dy)+y(dx)forx∈A,y∈A d(xy) = x(dy) + y(dx) \quad \text{for} \quad x \in A, y \in A

对于这样的推导 d:A→Bd : A \to B 成立。

引用了 1

引用了 定义 3, III § 4

3. 例 / 推导

例 1 0669

设A是R\mathbf{R}的映射可微分到R\mathbf{R}的R\mathbf{R}代数,并令x0x_0是R\mathbf{R}的点; R\mathbf{R} 可以视为 A-模与外法则 (f,a)↦f(x0)a(f, a) \mapsto f(x_0)a。那么映射 f↦Df(x0)f \mapsto Df(x_0) 就是推导,因为(实数变量的函数,I, § 1, no. 3)

(D(fg))(x0)=(Df(x0))g(x0)+f(x0)(Dg(x0)).∗ (D(fg))(x_0) = (Df(x_0))g(x_0) + f(x_0)(Dg(x_0)).*
被以下引用 1

被以下引用 推论

例 2 066A

令X为类C∞C^\infty的可微流形,并令A为X上微分形式的分级R\mathbf{R}代数。 映射与X上的每个微分形式ω\omega相关联,其外部微分dωd\omega是次数+1的反推导(可微分和解析流形,R,§ 8)。

被以下引用 1

被以下引用 § 10. 。 推导

例 3 066B

设 A 为结合律 K-代数。对于所有 a∈Aa \in A,映射 x↦ax−xax \mapsto ax - xa 是代数 A (cf. no. 6) 中的推导。

例 4 066C

令 M 为 K-模,A 为外部代数 ⋀(M∗)\bigwedge(M^*) 及其通常的刻度 (§ 7, no. 1)。 *在§ 11, no. 9中可以看出,对于所有x∈Mx \in M,右内部乘积i(x)i(x)是A的次数−1-1的反导数。

引用了 2

引用了 III § 11. 。 余代数、乘积多重线性形式、内部乘积和对偶, III § 7. 。外观代数

例 5 066D

回到no. 2的定义1的一般情况,令K‾\overline{K}为另一个交换环和ρ:K→K‾\rho : K \to \overline{K}环同态;让A‾,A‾′,A‾′′,B‾,B‾′,B‾′′\overline{A}, \overline{A}', \overline{A}'', \overline{B}, \overline{B}', \overline{B}''表示通过将标量的环扩展到K‾\overline{K}(II, § 11, no. 5)分别从A,A′,A′′,B,B′,B′′A, A', A'', B, B', B''获得的分级K‾\overline{K}模块;我们从 μ,λ1\mu, \lambda_1 和 λ2\lambda_2 K‾\overline{K} 双线性映射导出

μˉ:A‾×A‾′→A‾′′,λˉ1:B‾×A‾′→B‾′′,λˉ2:A‾×B‾′→B‾′′ \bar{\mu} : \overline{A} \times \overline{A}' \to \overline{A}'', \quad \bar{\lambda}_1 : \overline{B} \times \overline{A}' \to \overline{B}'', \quad \bar{\lambda}_2 : \overline{A} \times \overline{B}' \to \overline{B}''
通过考虑张量积乘lK‾l_{\overline{K}}的相应的KK-线性映射到μ,λ1\mu, \lambda_1和λ2\lambda_2(II, § 5, no. 1)。那么,如果 dd 是 (A,A′,A′′)(A, A', A'') 的次数 δ\delta 到 (B,B′,B′′)(B, B', B'') 的 ε\varepsilon 推导,则 A‾⊕A‾′⊕A‾′′\overline{A} \oplus \overline{A}' \oplus \overline{A}'' 的映射 dˉ=d⊗lK‾\bar{d} = d \otimes l_{\overline{K}} 到 B‾⊕B‾′⊕B‾′′\overline{B} \oplus \overline{B}' \oplus \overline{B}'' 是ε\varepsilon-将(A‾,A‾′,A‾′′)(\overline{A}, \overline{A}', \overline{A}'')的次数δ\delta推导为(B‾,B‾′,B‾′′)(\overline{B}, \overline{B}', \overline{B}'')。

引用了 3

引用了 II § 11. 。分级为模和环, 定义 1, II § 5. 。标量的环的扩张

例 6 066E

令AA为型Z\mathbf{Z}的分级KK代数; 次数 0、d:A→Ad : A \to A的分级线性KK映射是通过取xn∈An(n∈Z)x_n \in A_n (n \in \mathbf{Z})、d(xn)=nxnd(x_n) = nx_n来定义的。这个映射是AA的推导,因为对于xp∈Ap,xq∈Aqx_p \in A_p, x_q \in A_q,

d(xpxq)=(p+q)xpxq=d(xp)xq+xpd(xq). d(x_p x_q) = (p + q)x_p x_q = d(x_p)x_q + x_p d(x_q).

被以下引用 1

被以下引用 命题 6 (*《欧拉恒等式》*), IV § 1

4. 合成 / 推导

我们假设在这个没有。 no. 2的情况(I)成立,即A,A′,A′′A, A', A''是型Δ\Delta的三个分级KK模块,并且我们被给予KK双线性映射μ:A×A′→A′′\mu : A \times A' \to A''相应的到分级KK-次数 0、A⊗KA′→A′′A \otimes_K A' \to A'' 的线性映射。 A⊕A′⊕A′′A \oplus A' \oplus A''的分级自同态ff使得f(A)⊂A,f(A′)⊂A′f(A) \subset A, f(A') \subset A'和f(A′′)⊂A′′f(A'') \subset A''形式分级关联代数EndgrK(A⊕A′⊕A′′)\mathrm{Endgr}_K(A \oplus A' \oplus A'')的分级子代数(§ 3, no. 1, 例2)。特别是,可以组合 (A,A′,A′′)(A, A', A'') 的两个 ε\varepsilon 导数,但不应认为两个 ε\varepsilon 导数中的合成是 ε\varepsilon 导数。

在型 Δ\Delta 的每个分级代数 BB 上,定义了两个同质元素 u,vu, v 的 ε\varepsilon 括号(或在 ε=1\varepsilon = 1 时简单地括号),由公式 (10)

[u,v]ε=uv−εdeg⁡u,deg⁡vvu (denoted simply by [u,v] if ε=1). [u, v]_\varepsilon = uv - \varepsilon_{\deg u, \deg v} vu \text{ (denoted simply by } [u, v] \text{ if } \varepsilon = 1).
通过线性扩展该映射,获得B×BB \times B到BB的KK双线性映射(u,v)↦[u,v]ε(u, v) \mapsto [u, v]_\varepsilon。然后,对于 BB 中的齐次 uu 和 vv
[v,u]ε=−εdeg⁡u,deg⁡v[u,v]ε. [v, u]_\varepsilon = -\varepsilon_{\deg u, \deg v}[u, v]_\varepsilon.
应用这个定义到分级的代数EndgrK(A⊕A′⊕A′′)\mathrm{Endgr}_K(A \oplus A' \oplus A''),两个分级的自同态的ε\varepsilon括号就这样定义了。

命题 1 066F

令d1,d2d_1, d_2为次数δ1,δ2\delta_1, \delta_2的(A,A′,A′′)(A, A', A'')的两个ε\varepsilon派生。然后是ε\varepsilon-括号*

[d1,d2]ε=d1∘d2−εδ1,δ2d2∘d1 [d_1, d_2]_\varepsilon = d_1 \circ d_2 - \varepsilon_{\delta_1, \delta_2} d_2 \circ d_1
*是次数 δ1+δ2\delta_1 + \delta_2 的 ε\varepsilon 派生。此外,如果dd是次数δ\delta的(A,A′,A′′)(A, A', A'')的ε\varepsilon衍生,并且如果εδ,δ=−1\varepsilon_{\delta, \delta} = -1,则d2=d∘dd^2 = d \circ d是推导。

被以下引用 1

被以下引用 命题 14

假设x∈Ax \in A齐次于次数ξ\xi;对于所有y∈A′y \in A',

d1(d2(xy))=((d1d2)(x))y+εδ1,δ2+ξ(d2x)(d1y)+εδ2,ξ(d1x)(d2y)+εδ1+δ2,ξx((d1d2)(y)) d_1(d_2(xy)) = ((d_1 d_2)(x))y + \varepsilon_{\delta_1, \delta_2 + \xi}(d_2 x)(d_1 y) + \varepsilon_{\delta_2, \xi}(d_1 x)(d_2 y) + \varepsilon_{\delta_1 + \delta_2, \xi} x((d_1 d_2)(y))
考虑no. 1的公式(1)。交换d1d_1和d2d_2的角色,我们再次使用(1)(no. 1)得到之后简化,
(d1d2)(xy)−εδ1,δ2(d2d1)(xy)=((d1d2)(x))y−εδ1,δ2((d2d1)(x))y+εδ1+δ2,ξx((d1d2)(y))−εδ1,δ2εδ1+δ2,ξx((d2d1)(y)) (d_1 d_2)(xy) - \varepsilon_{\delta_1, \delta_2}(d_2 d_1)(xy) = ((d_1 d_2)(x))y - \varepsilon_{\delta_1, \delta_2}((d_2 d_1)(x))y + \varepsilon_{\delta_1 + \delta_2, \xi} x((d_1 d_2)(y)) - \varepsilon_{\delta_1, \delta_2} \varepsilon_{\delta_1 + \delta_2, \xi} x((d_2 d_1)(y))
即写d=[d1,d2]εd = [d_1, d_2]_\varepsilon和δ=δ1+δ2\delta = \delta_1 + \delta_2,
d(xy)=(dx)y+εδ,ξx(dy) d(xy) = (dx)y + \varepsilon_{\delta, \xi} x(dy)
这证明了dd是ε\varepsilon的导数。

另一方面,如果在 (11) 中,我们令 d1=d2=dd_1 = d_2 = d、δ1=δ2=δ\delta_1 = \delta_2 = \delta 和 εδ,δ=−1\varepsilon_{\delta, \delta} = -1,则通过 (1) 得到 εδ,δ+ξ=−εδ,ξ\varepsilon_{\delta, \delta + \xi} = -\varepsilon_{\delta, \xi},

d2(xy)=(d2x)y+ε2δ,ξx(d2y) d^2(xy) = (d^2 x)y + \varepsilon_{2\delta, \xi} x(d^2 y)
而作为ε2δ,ξ=1\varepsilon_{2\delta, \xi} = 1,可以看出d2d^2是推导。

推论 066G

假设Δ=Z\Delta = \mathbf{Z}。然后:* (i) 反推导的平方是推导。 (ii) 两个推导的括号是推导。 (iii) 反推导的括号和偶数次数的推导是反推导。 (iv) *如果d1d_1和d2d_2是反导数,则d1d2+d2d1d_1 d_2 + d_2 d_1是推导。

引用了 1

引用了 III § 2. 。 例 / 代数

在这个数开头的假设下,现在考虑(A,A′,A′′)(A, A', A'')的*成对可置换推导*的有限序列D=(di)1≤i≤nD = (d_i)_{1 \leq i \leq n}。对于代数 K[X1,…,Xn]K[X_1, \ldots, X_n] 中的每个多项式 P(X1,…,Xn)P(X_1, \ldots, X_n),然后定义 EndgrK(A⊕A′⊕A′′)\mathrm{Endgr}_K(A \oplus A' \oplus A'') 的元素 P(d1,…,dn)P(d_1, \ldots, d_n) (§ 2, no. 9); 记号缩写为P(D)P(D)。

命题 2 066H

根据上述假设和记号,考虑 2n 个不定式 T1,…,Tn,T1′,…,Tn′T_1, \ldots, T_n, T'_1, \ldots, T'_n,对于每个多项式 F∈K[X1,…,Xn]F \in K[X_1, \ldots, X_n] 写出 F(T)=F(T1,…,Tn),F(T′)=F(T1′,…,Tn′)F(T) = F(T_1, \ldots, T_n), F(T') = F(T'_1, \ldots, T'_n) 和*

F(T+T′)=F(T1+T1′,…,Tn+Tn′). F(T + T') = F(T_1 + T'_1, \ldots, T_n + T'_n).
假设
P(T+T′)=∑iQi(T)Ri(T′) P(T + T') = \sum_i Q_i(T) R_i(T')
其中 QiQ_i 和 RiR_i 属于至 K[X1,…,Xn]K[X_1, \ldots, X_n]。然后,对于所有 x∈Ax \in A 和 y∈A′y \in A',
P(D)(xy)=∑i(Qi(D)x)(Ri(D)y). P(D)(xy) = \sum_i (Q_i(D)x)(R_i(D)y).

被以下引用 2

被以下引用 推论(莱布尼兹公式), 命题 14

我们引入nn其他不定式T1′′,…,Tn′′T_1'', \ldots, T_n''并考虑多项式代数K[T1,…,Tn,T1′,…,Tn′,T1′′,…,Tn′′]=BK[T_1, \ldots, T_n, T_1', \ldots, T_n', T_1'', \ldots, T_n''] = B;另一方面,我们将A×A′A \times A'的双线性映射的KK模MM考虑为A′′A'';对于每个KK双线性映射f∈Mf \in M和1≤i≤n1 \leq i \leq n,通过编写在MM上定义BB-模块结构,

{(Tif)(a,a′)=f(dia,a′)(Ti′f)(a,a′)=f(a,dia′)(Ti′′f)(a,a′)=di(f(a,a′)) \begin{cases} (T_i f)(a, a') = f(d_i a, a') \\ (T_i' f)(a, a') = f(a, d_i a') \\ (T_i'' f)(a, a') = d_i(f(a, a')) \end{cases}

由于 did_i 可以用一个另一个置换,因此可以看出,对于每个多项式 F∈K[X1,…,Xn]F \in K[X_1, \ldots, X_n]、(F(T)f)(a,a′)=f(F(D)a,a′)(F(T)f)(a, a') = f(F(D)a, a'),

(F(T′)f)(a,a′)=f(a,F(D)a′) (F(T')f)(a, a') = f(a, F(D)a')

和(F(T′′)f)=F(D)(f(a,a′))(F(T'')f) = F(D)(f(a, a'))。因此,要证明(12),只需证明

(P(T′′)−∑iQi(T)Ri(T′)).μ=0 (P(T'') - \sum_i Q_i(T)R_i(T')).\mu = 0

或BB模块MM中的(P(T′′)−P(T+T′)).μ=0(P(T'') - P(T + T')).\mu = 0。现在,did_i是推导的假设也可以用说来表示,对于1≤i≤n1 \leq i \leq n,

(Ti′′−Ti−Ti′).μ=0 (T_i'' - T_i - T_i').\mu = 0

在BB模块MM中。通过连续考虑多项式

P(T1′′,T2′′,…,Tn′′)−P(T1+T1′,T2′′,…,Tn′′)P(T_1'', T_2'', \ldots, T_n'') - P(T_1 + T_1', T_2'', \ldots, T_n'') P(T1+T1′,T2′′,…,Tn′′)−P(T1+T1′,T2+T2′,…,Tn′′)P(T_1 + T_1', T_2'', \ldots, T_n'') - P(T_1 + T_1', T_2 + T_2', \ldots, T_n'') …\ldots P(T1+T1′,…,Tn−1+Tn−1′,Tn′′)−P(T1+T1′,…,Tn−1+Tn−1′,Tn+Tn′)P(T_1 + T_1', \ldots, T_{n-1} + T_{n-1}', T_n'') - P(T_1 + T_1', \ldots, T_{n-1} + T_{n-1}', T_n + T_n')

可见差P(T′′)−P(T+T′)P(T'') - P(T + T')可以写成形式

∑i=1n(Ti′′−Ti−Ti′)Gi(T,T′,T′′) \sum_{i=1}^n (T_i'' - T_i - T_i') G_i(T, T', T'')

其中 GiG_i 是 BB 的元素。因此,关系 (14) 是关系 (15) 的直接的推论。

推论(莱布尼兹公式) 066I

设 did_i (1≤i≤n1 \leq i \leq n) 为 (A,A′,A′′)(A, A', A'') 的 nn 推导,可用 1 另一个置换。对于所有 α=(α1,…,αn)∈Nn\alpha = (\alpha_1, \ldots, \alpha_n) \in \mathbf{N}^n,我们写

引用了 2

引用了 I § 8. 。 环, 命题 2

dα=d1α1d2α2…dnαn. d^\alpha = d_1^{\alpha_1} d_2^{\alpha_2} \ldots d_n^{\alpha_n}.

然后,对于x∈Ax \in \mathbf{A}和y∈A′y \in \mathbf{A}',

dα(xy)=∑β+γ=α((β,γ))dβ(x)dγ(y) d^\alpha(xy) = \sum_{\beta + \gamma = \alpha} ((\beta, \gamma)) d^\beta(x)d^\gamma(y)

我们所写的地方(在记号在章开头引入)

((β,γ))=(β+γ)!/(β!γ!). ((\beta, \gamma)) = (\beta + \gamma)!/(\beta! \gamma!).

这立即由多项式公式 (I, § 8, no. 2) 得出

(T+T′)α=∑β+γ=α((β,γ))TβT′γ (T + T')^\alpha = \sum_{\beta + \gamma = \alpha} ((\beta, \gamma)) T^\beta {T'}^\gamma

和命题2。

5. 推导代数 A 变成 A-模

我们假设在这个没有。 no. 2 的情况 (II) 成立。然后有一个分级的 K-代数 A 和一个分级的 K-模 E,还有两个 K-线性映射次数 0

E⊗KA→E,A⊗KE→E E \otimes_K A \to E, \quad A \otimes_K E \to E

表示为

x⊗a↦x.aanda⊗x↦a.xfor a∈A and x∈E. x \otimes a \mapsto x.a \quad \text{and} \quad a \otimes x \mapsto a.x \quad \text{for } a \in A \text{ and } x \in E.

命题 3 066J

令 d:A→Ed : A \to E 为次数 δ\delta 的 ε\varepsilon 派生。那么Ker(d)\mathrm{Ker}(d)就是A级的子代数;如果A承认单位元,则它属于到Ker(d)\mathrm{Ker}(d)。

引用了 1 · 被以下引用 3

引用了 III § 3. 。评分代数

被以下引用 命题 10, 命题 4, VIII § 1. 。 阿廷模与诺特模

显然Ker(d)\mathrm{Ker}(d)是A的分级子K模块;此外,no. 2的关系(8)表明,如果xx和yy是两个齐次的元素属于到Ker(d)\mathrm{Ker}(d),则d(xy)=0d(xy) = 0,因此xy∈Ker(d)xy \in \mathrm{Ker}(d)。最后,如果 A 承认单位元 1(次数 0、cf. § 3, no. 1),no. 2 的关系 (8),其中 xx 和 yy 被 1 替代,则给出 d(1)=d(1)+d(1)d(1) = d(1) + d(1),因此d(1)=0d(1) = 0。

推论 066K

令d1d_1和d2d_2是同一次数δ\delta从A到E的两个ε\varepsilon派生。如果d1d_1和d2d_2在代数A的生成的系统的每个元素取相同的值,则d1=d2d_1 = d_2。

被以下引用 1

被以下引用 推论

d1−d2d_1 - d_2是次数δ\delta的ε\varepsilon派生,因此Ker(d1−d2)\mathrm{Ker}(d_1 - d_2)是A的子代数,其中A的包含生成的系统因此等于A。

命题 4 066L

令 d:A→Ed : A \to E 为次数 δ\delta 的 ε\varepsilon 派生。假设 A 具有单位元 1,并令 xx 为 A 的齐次元素,且 A 中有逆x−1x^{-1}。则

d(x−1)=−εδ,deg⁡(x)x−1((dx)x−1)=−εδ,deg⁡(x)(x−1(dx))x−1. d(x^{-1}) = -\varepsilon_{\delta, \deg(x)} x^{-1}((dx)x^{-1}) = -\varepsilon_{\delta, \deg(x)} (x^{-1}(dx))x^{-1}.
引用了 1

引用了 命题 3

我们有 d(xx−1)=d(1)=0d(xx^{-1}) = d(1) = 0 (命题 3), 从而

(dx)x−1+εδ,deg⁡(x)x(d(x−1))=0 (dx)x^{-1} + \varepsilon_{\delta, \deg(x)} x(d(x^{-1})) = 0
这就证明了(19)的第一个公式。另一方面,x−1x^{-1}是次数−deg⁡(x)-\deg(x)和εδ,deg⁡(x)=εδ,−deg⁡(x)\varepsilon_{\delta, \deg(x)} = \varepsilon_{\delta, -\deg(x)}齐次于no. 1的公式(1);代入d(x−1x)=0d(x^{-1}x) = 0,类似地得到(19)的第二个公式。

命题 5 066M

假设A\mathbf{A}为整环,令L\mathbf{L}为分数的域。 A\mathbf{A} 的每个推导到向量空间 E\mathbf{E} 超过 L\mathbf{L}(视为 A\mathbf{A} 模块)都可以唯一地扩展到 L\mathbf{L} 到 E\mathbf{E} 的推导。

被以下引用 2

被以下引用 命题 23, IV § 3. 。 有理分式

令dd为A\mathbf{A}的推导入E\mathbf{E},并将L\mathbf{L}的dˉ\bar{d}推导入E\mathbf{E}延伸dd;那么,对于 u∈A,v∈A,v≠0u \in \mathbf{A}, v \in \mathbf{A}, v \neq 0,必然根据 (19),

dˉ(u/v)=v−1du−uv−2dv \bar{d}(u/v) = v^{-1}du - uv^{-2}dv
这就证明了dˉ\bar{d}的唯一性。相反,我们证明dˉ\bar{d}可以由公式(20)定义;首先必须验证当uu被u′u'替代,vv被v′v'替代时,(20)右边的u/v=u′/v′u/v = u'/v'值是否不是变换。现在,uv′=vu′uv' = vu',因此v′(du)+u(dv′)=v(du′)+u′(dv)v'(du) + u(dv') = v(du') + u'(dv),因此v′(du−uv−1dv)=v(du′−u′v′−1dv′)v'(du - uv^{-1}dv) = v(du' - u'{v'}^{-1}dv'),因为uv′v−1=u′uv'v^{-1} = u'和u′v′−1v=uu'{v'}^{-1}v = u。因此映射 dˉ:L→E\bar{d}: \mathbf{L} \to \mathbf{E} 被定义为扩展 dd;立即验证它是K\mathbf{K}-线性和推导。

命题 6 066N

假设 A\mathbf{A} 是单位关联分级 K\mathbf{K}-代数,E\mathbf{E} 是分级 (A,A)(\mathbf{A}, \mathbf{A}) 双模。如果 d:A→Ed : \mathbf{A} \to \mathbf{E} 是次数 δ\delta 的 ε\varepsilon 导数,则对于 A\mathbf{A} 的齐次元素的每个有限序列 (xi)1≤i≤n(x_i)_{1 \leq i \leq n},分别对应次数 ξi\xi_i (1≤i≤n1 \leq i \leq n),

d(x1x2…xn)=∑i=1nεδ,ξ1+⋯+ξi−1x1⋯xi−1(dxi)xi+1⋯xn. d(x_1 x_2 \ldots x_n) = \sum_{i=1}^n \varepsilon_{\delta, \xi_1 + \cdots + \xi_{i-1}} x_1 \cdots x_{i-1} (dx_i) x_{i+1} \cdots x_n.
公式 (21) 对于 n=0n = 0 来说是微不足道的,并由归纳在 nn 上证明,考虑到 (4) (no. 2)。

被以下引用 1

被以下引用 命题 4, IV § 1

推论 066O

假设A\mathbf{A}是单位交换结合律代数,E\mathbf{E}是A\mathbf{A}模。如果 d:A→Ed : \mathbf{A} \to \mathbf{E} 是推导,那么对于每个整数 n≥0n \geq 0,

d(xn)=nxn−1(dx)for all x∈A. d(x^n) = nx^{n-1}(dx) \quad \text{for all } x \in \mathbf{A}.
给予 A\mathbf{A} 简单的毕业并应用 (21) 就足够了,所有 xix_i 等于 xx。

我们回到次数δ\delta的ε\varepsilon推导d:A→Ed : \mathbf{A} \to \mathbf{E}的一般情况。令ZδZ_\delta为a∈Aa \in \mathbf{A}的集合,使得对于次数α\alpha的aa的每个齐次分量aαa_\alpha,对于E\mathbf{E}中的每个齐次xx,

xaα=εα,deg⁡(x)aαx. xa_\alpha = \varepsilon_{\alpha, \deg(x)} a_\alpha x.

如果 AA 是分级代数的单位结合律,而 EE 是分级的 (A,A)(A, A) 双模,则直接从定义得出 ZεZ_\varepsilon 是 AA 包含的*分级子代数* 单位元。

命题 7 066P

假设 AA 是分级的单位结合律代数,而 EE 是分级的 (A,A)(A, A) 双模。令d:A→Ed : A \to E是次数δ\delta的ε\varepsilon衍生,aa是次数α\alpha的ZεZ_\varepsilon的齐次元素。那么映射 x↦a(dx)x \mapsto a(dx) 是次数 δ+α\delta + \alpha 的 ε\varepsilon 派生。

被以下引用 1

被以下引用 推论

我们写d′(x)=a(dx)d'(x) = a(dx);对于 AA 和 y∈Ay \in A 中次数 ξ\xi 的xx齐次,根据 (23) 和 (1) (no. 1),

d′(xy)=a((dx)y)+εδ,ξa(x(dy))=(a(dx))y+εδ+α,ξ(xa)(dy)=(d′x)y+εδ+α,ξx(d′y). d'(xy) = a((dx)y) + \varepsilon_{\delta, \xi} a(x(dy)) = (a(dx))y + \varepsilon_{\delta+\alpha, \xi}(xa)(dy) = (d'x)y + \varepsilon_{\delta+\alpha, \xi} x(d'y).

命题 7 表示ε\varepsilon的K-模-从AA到EE的派生是型Δ\Delta的*分级ZεZ_\varepsilon*-模块。

6. 推导代数

设AA为分级的K-代数;对于每个*同质*元素a∈Aa \in A,让adε(a)\mathrm{ad}_\varepsilon(a),或者简单地ad(a)\mathrm{ad}(a)(如果不会引起混淆),将AA的K-线性映射表示为AA

x↦[a,x]ε x \mapsto [a, x]_\varepsilon
(no. 4, 公式 (10)),*分级为次数* deg⁡a\deg a。

命题 8 066Q

让 AA 成为分级的 K-代数。

(i) 对于ε\varepsilon-导数d:A→Ad : A \to A和AA的每个齐次元素aa,

(24)(24)
[d,adε(a)]ε=adε(da). [d, \mathrm{ad}_\varepsilon(a)]_\varepsilon = \mathrm{ad}_\varepsilon(da).

(ii) 如果代数 AA 是结合律,adε(a)\mathrm{ad}_\varepsilon(a) 是次数 deg⁡(a)\deg(a) 的 AA 的 ε\varepsilon 导数。

(i) 假设dd等于次数δ\delta,设α=deg⁡a\alpha = \deg a并写出f=[d,adε(a)]εf = [d, \mathrm{ad}_\varepsilon(a)]_\varepsilon。对于次数 ξ\xi 的每个齐次元素 x∈Ax \in A,通过 (1) (no. 1),我们有,

f(x)=d(ax−ε(α,ξ)xa)−εδ,α(a(dx))−εα,δ+ξ(dx)a=(da)x+εδ,αa(dx)−εα,ξ(dx)a−εδ+α,ξx(da)−εδ,αa(dx)+εα,ξ(dx)a=(da)x−εδ+α,ξx(da)=[da,x]ε. f(x) = d(ax - \varepsilon(\alpha, \xi) xa) - \varepsilon_{\delta, \alpha}(a(dx)) - \varepsilon_{\alpha, \delta+\xi}(dx)a \\ = (da)x + \varepsilon_{\delta, \alpha} a(dx) - \varepsilon_{\alpha, \xi}(dx)a - \varepsilon_{\delta+\alpha, \xi} x(da) \\ - \varepsilon_{\delta, \alpha} a(dx) + \varepsilon_{\alpha, \xi}(dx)a \\ = (da)x - \varepsilon_{\delta+\alpha, \xi} x(da) = [da, x]_\varepsilon.

(ii) 对于AA中次数ξ\xi的所有xx齐次和次数η\eta的所有yy齐次,

adε(a)(xy)=a(xy)−εα,ξ+η(xy)a=(ax−εα,ξxa)y+εα,ξx(ay−εα,ηya)=adε(a)(x).y+εα,ξx.adε(a)(y) \mathrm{ad}_\varepsilon(a)(xy) = a(xy) - \varepsilon_{\alpha, \xi+\eta}(xy)a \\ = (ax - \varepsilon_{\alpha, \xi} xa)y + \varepsilon_{\alpha, \xi} x(ay - \varepsilon_{\alpha, \eta} ya) \\ = \mathrm{ad}_\varepsilon(a)(x).y + \varepsilon_{\alpha, \xi} x.\mathrm{ad}_\varepsilon(a)(y)
考虑 (1) 和 AA 的结合性。

当AA结合时,adε(a)\mathrm{ad}_\varepsilon(a)称为aa定义的AA的*内部ε\varepsilon推导*。

推论 066R

令 AA 为关联分级代数。对于两个齐次元素, a,ba, b 或 AA,*

[adε(a),adε(b)]ε=adε([a,b]ε). [\mathrm{ad}_\varepsilon(a), \mathrm{ad}_\varepsilon(b)]_\varepsilon = \mathrm{ad}_\varepsilon([a, b]_\varepsilon).
(25)

在(24)中,足以满足替换dd乘以adε(a)\mathrm{ad}_\varepsilon(a)和adε(a)\mathrm{ad}_\varepsilon(a)乘adε(b)\mathrm{ad}_\varepsilon(b)。

如果deg⁡a=α,deg⁡b=β\deg a = \alpha, \deg b = \beta,公式(25)对于次数γ\gamma的每个齐次元素c∈Ac \in A等价于以下关系

εα,γ[a,[b,c]ε]ε+εβ,α[b,[c,a]ε]ε+εγ,β[c,[a,b]ε]ε=0 \varepsilon_{\alpha, \gamma}[a, [b, c]_\varepsilon]_\varepsilon + \varepsilon_{\beta, \alpha}[b, [c, a]_\varepsilon]_\varepsilon + \varepsilon_{\gamma, \beta}[c, [a, b]_\varepsilon]_\varepsilon = 0
称为*雅可比恒等式*。

7. 函数性质

在这个数中,所有代数都被假定为结合且单位的,并且每个代数同态被假定为单位的。

命题 9 066S

令A,BA, B为两个分级的KK-代数,EE为(A,A)(A, A)-双模,FF为分级的(B,B)(B, B)-双模;设ρ:A→B\rho : A \to B为代数同态的分级代数同态,θ:E→F\theta : E \to F为AA双模的分级AA同态(相对于ρ\rho),次数0。则:

被以下引用 6

被以下引用 推论, 命题 10, 命题 11, 命题 17, 命题 19, 命题 22

(i) 对于每个 ε\varepsilon 派生 d′:B→Fd' : B \to F,d′∘ρ:A→ρ∗(F)d' \circ \rho : A \to \rho^*(F) 是相同次数的 ε\varepsilon 派生。 (ii) 对于每个 ε\varepsilon 派生 d:A→Ed : A \to E,θ∘d:A→ρ∗(F)\theta \circ d : A \to \rho^*(F) 是相同次数的 ε\varepsilon 派生。

两个断言紧随关系而来

d′(ρ(xy))=d′(ρ(x)ρ(y))=d′(ρ(x))ρ(y)+εδ′,ξρ(x)d′(ρ(y)) d'(\rho(xy)) = d'(\rho(x)\rho(y)) = d'(\rho(x))\rho(y) + \varepsilon_{\delta', \xi}\rho(x)d'(\rho(y))
θ(d(xy))=θ((dx)y+εδ,ξx(dy))=θ(dx)ρ(y)+εδ,ξρ(x)θ(dy) \theta(d(xy)) = \theta((dx)y + \varepsilon_{\delta, \xi}x(dy)) = \theta(dx)\rho(y) + \varepsilon_{\delta, \xi}\rho(x)\theta(dy)
对于次数、ξ\xi和y∈Ay \in A的x∈Ax \in A齐次,δ\delta和δ′\delta'分别表示dd和d′d'的次数。

推论 066T

设SS为代数AA中的生成的系统。在阶和d′∘ρ=θ∘dd' \circ \rho = \theta \circ d中,d′(ρ(x))=θ(d(x))d'(\rho(x)) = \theta(d(x))对于所有x∈Sx \in S来说是必要且充分的。

引用了 4 · 被以下引用 1

引用了 推论, 命题 9, II § 1. 。 模, 例 1

被以下引用 命题 11, III § 11

这是命题 9 和 no. 5 的直接的推论,命题 3 的推论。

在命题 9 的条件下,我们知道BB(通过ρ\rho)有一个(A,A)(A, A)双模结构(II, § 1, no. 14,*例 1*)。

命题 10 066U

在命题 9 的条件下,对于BB和ρ∗(F)\rho^*(F)上的左(右)AA模块结构,ε\varepsilon-导数d′:B→Fd' : B \to F为AA线性,有必要且充分d′d' 是零,位于 BB 的子代数 ρ(A)\rho(A)。

引用了 2 · 被以下引用 1

引用了 命题 9, 命题 3

被以下引用 推论

我们为左A-模结构表演证明。对于a∈A,b∈Ba \in A, b \in B,

d′(ρ(a)b)=d′(ρ(a))b+ρ(a)d′b d'(\rho(a)b) = d'(\rho(a))b + \rho(a)d'b
因此,如果 d′∘ρ=0d' \circ \rho = 0,d′d' 对于 B 和 ρ∗(F)\rho^*(F) 上的左A-模结构是线性的。相反,如果是这样的话,特别是
d′(ρ(a))=d′(ρ(a).1)=ρ(a)d′(1)=0 d'(\rho(a)) = d'(\rho(a).1) = \rho(a)d'(1) = 0
(no. 5,命题3)。

特别地,让DK(B,F)D_K(B, F)表示B的推导到F中的K-模(no. 2);其中推导是A线性的,在其他字中是ρ(A)\rho(A)上的零,形式是DK(B,F)D_K(B, F)的子K模,用DA,ρ(B,F)D_{A,\rho}(B, F)或简单地表示为DA(B,F)D_A(B, F)(显然DK(B,F)=DK,ϕ(B,F)D_K(B, F) = D_{K,\phi}(B, F),其中ϕ:K→B\phi : K \to B是同态,定义B)上的K-代数结构。

现在让A,B,C为三级K-代数,ρ:A→B,σ:B→C\rho : A \to B, \sigma : B \to C为二级代数同态,G为一个分级(C,C)双模;如果DA(B,G)D_A(B, G)、DB(C,G)D_B(C, G)和DA(C,G)D_A(C, G)分别表示K-模、DA,ρ(B,σ∗(G))D_{A,\rho}(B, \sigma_*(G))、DB,σ(C,G)D_{B,\sigma}(C, G)和DA,σ∘ρ(C,G)D_{A,\sigma \circ \rho}(C, G),则DB(C,G)D_B(C, G)显然是DA(C,G)D_A(C, G)自σ(ρ(A))⊂σ(B)\sigma(\rho(A)) \subset \sigma(B)以来的子K模。

命题 11 066V

在上面的条件下,有正合序列个K-同态*

0→DB(C,G)→uDA(C,G)→vDA(B,G) 0 \to D_B(C, G) \xrightarrow{u} D_A(C, G) \xrightarrow{v} D_A(B, G)
其中 u 为典范嵌入,v 同态 d↦d∘σd \mapsto d \circ \sigma (命题 9)。

引用了 1 · 被以下引用 2

引用了 命题 9

被以下引用 推论, 命题 21

v 的核是推导 d:C→Gd : C \to G 的集合,使得所有 b∈Bb \in B 都有 d(σ(b))=0d(\sigma(b)) = 0,这恰好是 u 的像。

8. 关系推导和代数同态之间

我们再次假设这个没有。 no. 2 的 情况 (II) 成立,且分级 K-代数 A 不假定为结合律。给定元素 δ∈Δ\delta \in \Delta,考虑分级 K-模 E(δ\delta) (II, § 11, no. 2),使得

(E(δ))μ=Eμ+δ (E(\delta))_\mu = E_{\mu+\delta}
对于所有μ∈Δ\mu \in \Delta。我们对K-模A⊕E(δ)A \oplus E(\delta)进行定义*分级K-代数*结构按设定,对于E(δ)E(\delta)中的每个同质元素a∈Aa \in A和任意元素a′∈A,x,x′a' \in A, x, x'
(a,x)(a′,x′)=(aa′,x.a′+εδ,deg⁡(a)a.x′); (a, x)(a', x') = (aa', x.a' + \varepsilon_{\delta, \deg(a)} a.x');
验证这个乘法定义分级环结构是直接的。

投影p:(a,x)↦ap : (a, x) \mapsto a称为代数A⊕E(δ)A \oplus E(\delta)的增强,是分级的代数同态。 次数 0 的分级 K-线性映射 g:A→A⊕E(δ)g : A \to A \oplus E(\delta) 使得合成

A→gA⊕E(δ)→pA A \xrightarrow{g} A \oplus E(\delta) \xrightarrow{p} A

是身份1A1_A是形式x↦(x,f(x))x \mapsto (x, f(x))的映射,其中f:A→Ef : A \to E是次数δ\delta的分级K-线性映射。

命题 12 066W

对于次数δ\delta的分级K-线性映射f:A→Ef : A \to E作为ε\varepsilon推导,A到A⊕E(δ)A \oplus E(\delta)的映射x↦(x,f(x))x \mapsto (x, f(x))是分级的K-代数同态是必要且充分的。

被以下引用 1

被以下引用 命题 14

利用以下事实:对于 AA 和 y∈Ay \in A 中的 xx 齐次

(xy,f(xy))=(x,f(x)).(y,f(y)), (xy, f(xy)) = (x, f(x)).(y, f(y)),

考虑到 (28),我们得到等价的关系

f(xy)=f(x).y+εδ,deg⁡(x)x.f(y), f(xy) = f(x).y + \varepsilon_{\delta, \deg(x)} x.f(y),

从而命题。

命题 13 066X

为了使代数 A⊕E(δ)A \oplus E(\delta) 结合且单位,AA 结合且单位,并且 EE (A,A)(A, A) 双模结构上的映射 (a,x)↦a.x(a, x) \mapsto a.x 和 (a,x)↦x.a(a, x) \mapsto x.a 定义是充分必要的; A⊕E(δ)A \oplus E(\delta) 的单位元则为 (1,0)(1, 0)。

被以下引用 1

被以下引用 命题 14

如果把元素(u,m)∈A⊕E(δ)(u, m) \in A \oplus E(\delta)写成这个代数的单位元,立刻发现uu一定是AA的单位元;写(u,m).(0,x)=(0,x).(u,m)=(0,x)(u, m).(0, x) = (0, x).(u, m) = (0, x),我们得到x∈Ex \in E的u.x=x.u=xu.x = x.u = x,写(u,m).(u,0)=(u,0).(u,m)=(u,0)(u, m).(u, 0) = (u, 0).(u, m) = (u, 0),我们得到m=0m = 0。当A⊕E(δ)A \oplus E(\delta)时AA是结合律的事实是从增广为满同态的事实得出的。 条件 (x.a′).a′′=x.(a′.a′′)(x.a').a'' = x.(a'.a'') 等价于 ((0,x)(a′,0))(a′′,0)=(0,x)((a′,0)(a′′,0))((0, x)(a', 0))(a'', 0) = (0, x)((a', 0)(a'', 0)),类似地条件 a.(a′.x)=(a.a′).xa.(a'.x) = (a.a').x 等价于

(a,0)((a′,0)(0,x))=((a,0)(a′,0))(0,x); (a, 0)((a', 0)(0, x)) = ((a, 0)(a', 0))(0, x);

最后条件 a.(x.a′)=(a.x).a′a.(x.a') = (a.x).a' 相当于

(a,0)((0,x)(a′,0))=((a,0)(0,x))(a′,0). (a, 0)((0, x)(a', 0)) = ((a, 0)(0, x))(a', 0).

9. 扩张推导

命题 14 066Y

令AA为交换环,MM为AA模,BB为AA代数T(M)T(M)(分别为S(M)S(M),分别为Λ(M)\Lambda(M))和EE (B,B)(B, B)-双模。令d0:A→Ed_0 : A \to E为环A\mathbf{A}的推导进入A\mathbf{A}-模块E\mathbf{E}和d1:M→Ed_1 : M \to \mathbf{E}加法群同态,这样,对于所有a∈Aa \in \mathbf{A}和所有x∈Mx \in M,

引用了 4 · 被以下引用 2

引用了 命题 1, 命题 12, 命题 13, 命题 2

被以下引用 例, 推论

(29)d1(ax)=ad1(x)+d0(a)⋅x, (29) \quad d_1(ax) = ad_1(x) + d_0(a) \cdot x,

进一步,当B=S(M)B = S(M)时,

(30)x⋅d1(y)+d1(x)⋅y=y⋅d1(x)+d1(y)⋅x (30) \quad x \cdot d_1(y) + d_1(x) \cdot y = y \cdot d_1(x) + d_1(y) \cdot x

对于MM中的所有x,yx, y,并且当B=⋀(M)B = \bigwedge(M)时,

(31)x⋅d1(x)+d1(x)⋅x=0 (31) \quad x \cdot d_1(x) + d_1(x) \cdot x = 0

对于所有x∈Mx \in M。那么在(B,B)(B, B)-双模E\mathbf{E}中存在且仅有一个BB(被视为Z\mathbf{Z}代数)的推导dd,使得d∣A=d0d|_{\mathbf{A}} = d_0和d∣M=d1d|_{M} = d_1。

我们采用 Z\mathbf{Z}-模 B⊕EB \oplus \mathbf{E} 关联 Z\mathbf{Z}-代数结构定义为

(b,t)(b′,t′)=(bb′,bt′+tb′) (b, t)(b', t') = (bb', bt' + tb')

其中 (1,0)(1, 0) 为单位元 (no. 8, 命题 13)。 在典范嵌入 t↦(0,t)t \mapsto (0, t) 下,E\mathbf{E} 被识别为B⊕EB \oplus \mathbf{E} 的双面理想,使得 E2={0}\mathbf{E}^2 = \{0\}。 另一方面,h0(a)=(a,d0(a))h_0(a) = (a, d_0(a))定义的映射h0:B⊕Eh_0 : B \oplus \mathbf{E}是单位环同态(no. 8,命题12);在这个映射下,B⊕EB \oplus \mathbf{E}就变成了A\mathbf{A}代数。 此外,如果对于所有x∈Mx \in M,我们写为h1(x)=(x,d1(x))h_1(x) = (x, d_1(x)),则从h0h_0的定义和(29)得出h1(ax)=h0(a)h1(x)h_1(ax) = h_0(a)h_1(x);在其他字h1h_1是MM到B⊕EB \oplus \mathbf{E}的A\mathbf{A}线性映射。 那么存在一个且仅有一个A\mathbf{A}-代数同态,h:B→B⊕Eh : B \to B \oplus \mathbf{E}使得h∣M=h1h|_M = h_1(并且必然h∣A=h0h|_{\mathbf{A}} = h_0):对于,如果B=T(M)B = T(M),则从§5§ 5,no. 1,命题1得出;如果 B=S(M)B = S(M), 条件 (30) 表明h(x)h(y)=h(y)h(x)h(x)h(y) = h(y)h(x) 对于 MM 中的所有x,yx, y 且结论由 §6§ 6, no. 1, 命题 2 得出;最后,如果B=⋀(M)B = \bigwedge(M),条件(31)表明,从x∧x=0x \wedge x = 0开始,对于所有x∈Mx \in M,(h(x))2=0(h(x))^2 = 0,结论来自§7§ 7,no. 1,命题1。 同态hh使得合成p∘h:B→Bp \circ h : B \to B加上增强ρ:B⊕E→B\rho : B \oplus \mathbf{E} \to B是身份lBl_B,对于p∘hp \circ h和lBl_B重合通过定义对于A\mathbf{A}的元素和这些元素中的MM和集合是BB的生成的系统。 We can therefore write h(b)=(b,d(b))h(b) = (b, d(b)) for all b∈Bb \in B and the mapping b↦d(b)b \mapsto d(b) of BB into E\mathbf{E} is a derivation with the required properties, by virtue of Proposition 12 of no. 8.

推论 066Z

令MM为型Δ\Delta的分级KK模; KK-代数T(M)T(M)、S(M)S(M)和⋀(M)\bigwedge(M)的相应的分度为型Δ′=Δ×Z\Delta' = \Delta \times \mathbf{Z}(§5§ 5、no. 5、命题7、§6§ 6、 no. 6、命题 10 和 §7§ 7、no. 7、命题 11)。另一方面,MM 的分级为型 Δ′\Delta',使得所有 α∈Δ\alpha \in \Delta 为 Mα,1=MαM_{\alpha, 1} = M_{\alpha},α∈Δ\alpha \in \Delta 和 n≠1n \neq 1 为 Mα,n={0}M_{\alpha, n} = \{0\}。令 ε′\varepsilon' 为交换因子超过 Δ′\Delta'。

引用了 4 · 被以下引用 1

引用了 命题 10, 命题 11, 命题 7, 命题 14

被以下引用 命题 15

(i) 令 E 为型 Δ′\Delta' 的分级(左和右)T(M)\mathbf{T}(M)-双模;对于所有δ∈Δ\delta \in \Delta和每个整数n∈Zn \in \mathbf{Z},次数δ1′=(δ,n)\delta_1' = (\delta, n)的每个分级K-线性映射f:M→Ef : M \to E都可以唯一地扩展到次数的ε′\varepsilon'衍生d:T(M)→Ed : \mathbf{T}(M) \to E δ′\delta'。

(ii) 令 E 为型 Δ′\Delta' 的分级 S(M)S(M) 模块;对于次数δ′\delta'的分级K-线性映射f:M→Ef : M \to E可扩展到次数δ′\delta'的ε′\varepsilon'衍生d:S(M)→Ed : S(M) \to E,有充分必要,对于每个有序对(x,y)(x, y) M 的齐次元素,

x.f(y)+εδ′,(deg⁡(y),1)y.f(x)=y.f(x)+εδ′,(deg⁡(x),1)x.f(y). x . f(y) + \varepsilon_{\delta', (\deg(y), 1)} y . f(x) = y . f(x) + \varepsilon_{\delta', (\deg(x), 1)} x . f(y).

那么ε′\varepsilon'-导数 d 是唯一的。

(iii) 令 E 为型 Δ′\Delta' 的分级(左和右)Λ(M)\Lambda(M)-双模;对于次数δ′\delta'的分级K-线性映射f:M→Ef : M \to E可扩展到ε′\varepsilon'衍生

d:Λ(M)→E d : \Lambda(M) \to E

次数 δ′\delta',对于 M 的每个齐次元素 x,这是充分必要的,

x.f(x)+εδ′,(deg⁡(x),1)f(x).x=0. x . f(x) + \varepsilon_{\delta', (\deg(x), 1)} f(x) . x = 0.

那么ε′\varepsilon'-导数 d 是唯一的。

no. 2 的注 2 应用于 E 上的外部B-模律之一(B 等于T(M)\mathbf{T}(M)、S(M)S(M) 或Λ(M)\Lambda(M))修改;这样修改后的外法则仍然是,通过(1)(no. 1),在E上得到的B-模律和B-模律仍然与其他B-模结构兼容。那么它就足以满足应用命题 14 与 A=KA = K 和 d0=0d_0 = 0 的要求。

例 (1)。在命题 14 注的应用中,如果 d0=0d_0 = 0 条件 (29) 只是意味着 d1d_1 是 A 线性的。如果我们特别采用E=BE = B和从B上的环结构导出的(B,B)双模结构,当d1d_1被取为M的自同态s的合成和典范嵌入M→BM \to B时,条件(30)和(31)自动满足;这对于 (30) 来说是显而易见的,因为 S(M)S(M) 是可交换的,而对于 (31) 来说,这是根据 x 和 s(x)s(x) 在 Λ(M)\Lambda(M) 中等于次数 1 的事实得出的。因此可以看出,M 的每个自同态 s 都可以唯一地扩展到 T(M)\mathbf{T}(M) 的推导 DsD_s(分别为 S(M)S(M)、Λ(M)\Lambda(M)),即次数 0。此外,对于 M 的两个自同态 s,t,

[Ds,Dt]=D[s,t] [D_s, D_t] = D_{[s, t]}

两边都是 T(M)\mathbf{T}(M) 的推导(分别为 S(M)S(M),分别为 Λ(M)\Lambda(M)),等于 M 上的 [s,t][s, t]。

DsD_s 的表达式是使用 no. 5 的公式 (21) 得到的,它分别给出,对于 MM 中的 x1,x2,…,xnx_1, x_2, \ldots, x_n,

{Ds(x1⊗x2⊗⋯⊗xn)Ds(x1⊗x2⊗⋯⊗xn)=∑i=1nx1⊗⋯⊗xi−1⊗s(xi)⊗xi+1⊗⋯⊗xnDs(x1x2…xn)=∑i=1nx1…xi−1s(xi)xi+1…xnDs(x1∧x2∧⋯∧xn)Ds(x1∧x2∧⋯∧xn)=∑i=1nx1∧⋯∧xi−1∧s(xi)∧xi+1∧⋯∧xn. \begin{cases} D_s(x_1 \otimes x_2 \otimes \cdots \otimes x_n) \\ \phantom{D_s(x_1 \otimes x_2 \otimes \cdots \otimes x_n)} = \sum_{i=1}^n x_1 \otimes \cdots \otimes x_{i-1} \otimes s(x_i) \otimes x_{i+1} \otimes \cdots \otimes x_n \\ D_s(x_1 x_2 \ldots x_n) = \sum_{i=1}^n x_1 \ldots x_{i-1} s(x_i) x_{i+1} \ldots x_n \\ D_s(x_1 \wedge x_2 \wedge \cdots \wedge x_n) \\ \phantom{D_s(x_1 \wedge x_2 \wedge \cdots \wedge x_n)} = \sum_{i=1}^n x_1 \wedge \cdots \wedge x_{i-1} \wedge s(x_i) \wedge x_{i+1} \wedge \cdots \wedge x_n. \end{cases}

以代数Λ(M)\Lambda(M)为例,DsD_s有如下解释:

命题 15 0670

如果MM是有限秩nn的自由KK模块,那么,对于MM的每个自同态ss,推导DsD_s的限制到Λn(M)\Lambda^n(M)是位似比率 Tr⁡(s)\operatorname{Tr}(s).

引用了 2

引用了 推论, III § 11. 。 余代数、乘积多重线性形式、内部乘积和对偶

令(ej)1≤j≤n(e_j)_{1 \leq j \leq n}为MM的基并写成e=e1∧e2∧⋯∧ene = e_1 \wedge e_2 \wedge \cdots \wedge e_n。如果

s(ej)=∑k=1nαjkek, s(e_j) = \sum_{k=1}^n \alpha_{jk} e_k,
(36) 中的第三个公式给出
Ds(e)=∑i=1ne1∧⋯∧ei−1∧s(ei)∧ei+1∧⋯∧en=(∑j=1nαjj)e. D_s(e) = \sum_{i=1}^n e_1 \wedge \cdots \wedge e_{i-1} \wedge s(e_i) \wedge e_{i+1} \wedge \cdots \wedge e_n = \left( \sum_{j=1}^n \alpha_{jj} \right) e.

例 (2). 在命题 14、部分 (iii) 的推论中,设Δ={0}\Delta = \{0\},Λ(M)\Lambda(M) 的毕业则为型 Z\mathbf{Z} 的通常毕业;另一方面取ε(p,q)=(−1)pq\varepsilon(p, q) = (-1)^{pq}。然后,对于MM上的每个线性形式x∗∈M∗x^* \in M^*,x↦⟨x,x∗⟩x \mapsto \langle x, x^* \rangle是MM的次数−1-1到Λ(M)\Lambda(M)满足关系的分级KK线性映射(34);那么存在Λ(M)\Lambda(M)、次数−1-1的*反导数*i(x∗)i(x^*),使得(凭借no. 5的公式(21))

i(x∗)(x1∧⋯∧xn)=∑i=1n(−1)i−1⟨xi,x∗⟩x1∧⋯∧xi−1∧xi+1∧⋯∧xn i(x^*)(x_1 \wedge \cdots \wedge x_n) = \sum_{i=1}^n (-1)^{i-1} \langle x_i, x^* \rangle x_1 \wedge \cdots \wedge x_{i-1} \wedge x_{i+1} \wedge \cdots \wedge x_n
这是内部乘积的特殊情况,在§ 11, no. 9,公式(68)中定义。

命题 16 0671

令AA为可交换的KK-代数,MiM_i (1≤i≤n1 \leq i \leq n)和PPAA-模,以及HHAA的AA-模-M1×M2×⋯×MnM_1 \times M_2 \times \cdots \times M_n*到P的多线性映射。假设有给定代数 A 的 K 导数 d0:A→Ad_0 : A \to A,对于每个 i,K-线性映射 di:Mi→Mid_i : M_i \to M_i 和 K-线性映射 D:P→PD : P \to P,因此,对于 1≤i≤n1 \leq i \leq n,(d0,di,di)(d_0, d_i, d_i) 是 (A,Mi,Mi)(A, M_i, M_i) 自身的 K 导数,并且(d0,D,D)(d_0, D, D) 是 (A,P,P)(A, P, P) 自身的 K 导数。那么存在 K-线性映射 D′:H→HD' : H \to H 使得 (d0,D′,D′)(d_0, D', D') 是 (A,H,H)(A, H, H) 自身的 K 导数,并且

被以下引用 1

被以下引用 例

(37) D(f(x1,…,xn))D(f(x_1, \ldots, x_n))

=(D′f)(x1,…,xn)+∑i=1nf(x1,…,xi−1,dixi,xi+1,…,xn) = (D'f)(x_1, \ldots, x_n) + \sum_{i=1}^n f(x_1, \ldots, x_{i-1}, d_ix_i, x_{i+1}, \ldots, x_n)

对于所有xi∈Mix_i \in M_i,对于1≤i≤n1 \leq i \leq n和f∈Hf \in H。

我们证明,对于 f∈Hf \in H,M1×M2×⋯×MnM_1 \times M_2 \times \cdots \times M_n 的映射 D′fD'f 进入由 (37) 定义的 P 是 A-多重线性。对于a∈Aa \in A,

(D′f)(ax1,x2,…,xn)=D(af(x1,…,xn))−f(d1(ax1),x2,…,xn) (D'f)(ax_1, x_2, \ldots, x_n) = D(af(x_1, \ldots, x_n)) - f(d_1(ax_1), x_2, \ldots, x_n)
−a∑i=2nf(x1,…,xi−1,dixi,xi+1,…,xn) -a \sum_{i=2}^n f(x_1, \ldots, x_{i-1}, d_ix_i, x_{i+1}, \ldots, x_n)

到假设

D(af(x1,…,xn))=(d0a)f(x1,…,xn)+aD(f(x1,…,xn)) D(af(x_1, \ldots, x_n)) = (d_0a)f(x_1, \ldots, x_n) + aD(f(x_1, \ldots, x_n))

和 d1(ax1)=(d0a)x1+a.d1x1d_1(ax_1) = (d_0a)x_1 + a.d_1x_1,这给出

(D′f)(ax1,x2,…,xn)=a.(D′f)(x1,…,xn) (D'f)(ax_1, x_2, \ldots, x_n) = a.(D'f)(x_1, \ldots, x_n)

并且类似地证明了每个xix_i的线性。另一方面,

(D′(af))(x1,…,xn)=D(af(x1,…,xn)) (D'(af))(x_1, \ldots, x_n) = D(af(x_1, \ldots, x_n))
−∑i=1naf(x1,…,xi−1,dixi,xi+1,…,xn) - \sum_{i=1}^n af(x_1, \ldots, x_{i-1}, d_ix_i, x_{i+1}, \ldots, x_n)
=(d0a)f(x1,…,xn))+aD(f(x1,…,xn)) = (d_0a)f(x_1, \ldots, x_n)) + aD(f(x_1, \ldots, x_n))
−∑i=1naf(x1,…,xi−1,dixi,xi+1,…,xn) - \sum_{i=1}^n af(x_1, \ldots, x_{i-1}, d_ix_i, x_{i+1}, \ldots, x_n)
=(d0a)f(x1,…,xn)+a(D′f)(x1,…,xn) = (d_0a)f(x_1, \ldots, x_n) + a(D'f)(x_1, \ldots, x_n)

其他字

D′(af)=(d0a)f+a(D′f) D'(af) = (d_0a)f + a(D'f)

从而建立命题。

例 0672

(3) 应用命题 16 到情况n=1n = 1、M1=MM_1 = M、P=AP = A,然后是H=M∗H = M^*,M 的对偶,可以看出,对于(A,M,M)(A, M, M) 的 K 导数(d0,d,d′)(d_0, d, d') 可以导出以下的 K 导数(d0,d∗,d∗)(d_0, d^*, d^*) (A,M∗,M∗)(A, M^*, M^*) 这样

(38) d0⟨m,m∗⟩=⟨dm,m∗⟩+⟨m,d∗m∗⟩d_0\langle m, m^*\rangle = \langle dm, m^*\rangle + \langle m, d^*m^*\rangle

对于 m∈Mm \in M 和 m∗∈M∗m^* \in M^*。 M⊕M∗M \oplus M^*的K-线性映射自身等于MM上的dd和M∗M^*上的d∗d^*则满足条件(29),因此存在AA代数的KK推导DD T(M⊕M∗)T(M \oplus M^*),其中AA约化至d0d_0,MM至dd,M∗M^*至d∗d^*。 DD的限制dJId_J^I到T(M⊕M∗)T(M \oplus M^*)的子AA模块TJI(M)T_J^I(M)(§5§ 5,no. 6)是TJI(M)T_J^I(M)的KK自同态,使得(d0,dJI,dJI)(d_0, d_J^I, d_J^I) 是 (A,TJI(M),TJI(M))(A, T_J^I(M), T_J^I(M)) 的 KK 派生。此外,对于i∈I,j∈Ji \in I, j \in J,如果我们写I′=I−{i},J′=J−{j}I' = I - \{i\}, J' = J - \{j\},立即验证对于收缩cjic_j^i(§5§ 5,no. 6)

cji(dJI(z))=dJ′I′(cji(z))for all z∈TJI(M). c_j^i(d_J^I(z)) = d_{J'}^{I'}(c_j^i(z)) \quad \text{for all } z \in T_J^I(M).

(4) 设MiM_i(1≤i≤31 \leq i \leq 3)为三个AA模块,对于每个ii,假设(d0,di,di)(d_0, d_i, d_i)是(A,Mi,Mi)(A, M_i, M_i)的推导; n=1n = 1再次计算应用命题16,(A,Hij,Hij)(A, H_{ij}, H_{ij})的推导(d0,dij,dij)(d_0, d_{ij}, d_{ij}),其中Hij=Hom⁡A(Mi,Mj)H_{ij} = \operatorname{Hom}_A(M_i, M_j)是针对每个有序对(i,j)(i, j)导出的。有了这个记号,对于u∈Hom⁡A(M1,M2)u \in \operatorname{Hom}_A(M_1, M_2)和v∈Hom⁡A(M2,M3)v \in \operatorname{Hom}_A(M_2, M_3),

d13(v∘u)=(d23v)∘u+v∘(d12u) d_{13}(v \circ u) = (d_{23}v) \circ u + v \circ (d_{12}u)
从定义立即得到验证。

引用了 1 · 被以下引用 1

引用了 命题 16

被以下引用 LIE III App. 0. 附录

10. 通用问题适用于推导;非交换情况

在 §10§ 10 的其余部分中,所有代数都被假定为结合且单位的,并且所有代数同态被假定为单位的。

令 AA 为KK-代数; 张量积 A⊗KAA \otimes_K A 具有规范的 (A,A)(A, A) 双模块结构,在该结构下

x.(u⊗v).y=(xu)⊗(vy) x . (u \otimes v) . y = (xu) \otimes (vy)
对于 AA 中的所有x,y,u,vx, y, u, v(§4§ 4、no. 3、例 2)。 AA中KK-线性映射m:A⊗KA→Am : A \otimes_K A \to A相应的到乘法(因此m(x⊗y)=xym(x \otimes y) = xy)是(A,A)(A, A)-双模同态;因此,它的核 II 是 A⊗KAA \otimes_K A 的子双模。

引理 1 0673

映射δA:x↦x⊗1−1⊗x\delta_A : x \mapsto x \otimes 1 - 1 \otimes x是AA到II的KK衍生,并且II是由像生成δA\delta_A作为左AA模块。

被以下引用 2

被以下引用 § 10. 。 推导, 命题 17

第一个断言源自以下事实:

(xy)⊗1−1⊗(xy)=(x⊗1−1⊗x).y+x.(y⊗1−1⊗y) (xy) \otimes 1 - 1 \otimes (xy) = (x \otimes 1 - 1 \otimes x) . y + x . (y \otimes 1 - 1 \otimes y)
由(40)。另一方面,如果元素∑ixi⊗yi\sum_i x_i \otimes y_i(AA中的xi,yix_i, y_i)属于到II,则定义∑ixiyi=0\sum_i x_i y_i = 0,因此

∑i(xi⊗yi)=∑ixi(1⊗yi−yi⊗1) \sum_i (x_i \otimes y_i) = \sum_i x_i (1 \otimes y_i - y_i \otimes 1)
通过 (40),完成引理的证明。

命题 17 0674

推导* δA\delta_A 具有以下泛性质:对于每个(A,A)(A, A)-双模EE和每个KK-推导d:A→Ed : A \to E,存在且仅有一个(A,A)(A, A)-双模同态 f:I→Ef : I \to E使得d=f∘δAd = f \circ \delta_A。

引用了 2 · 被以下引用 1

引用了 命题 9, 引理 1

被以下引用 § 10. 。 推导

注首先,对于每个(A,A)(A, A)-双模同态 f:I→Ef : I \to E,f∘δAf \circ \delta_A 是推导(no. 7,命题 9)。相反,令 d:A→Ed : A \to E 为 K 导数;那么我们首先证明,如果存在一个(A,A)(A, A)-双模同态f:I→Ef : I \to E,使得d=f∘δAd = f \circ \delta_A,ff*由这个条件*唯一确定*,对于δA\delta_A的定义给出

f(x⊗1−1⊗x)=dx f(x \otimes 1 - 1 \otimes x) = dx

而我们的断言是从δA\delta_A的像已经生成I作为左A-模(引理1)得出的:因此必然

f(∑ixi⊗yi)=∑ixi⋅f(1⊗yi−yi⊗1)=−∑ixi⋅dyi. f\left( \sum_i x_i \otimes y_i \right) = \sum_i x_i \cdot f(1 \otimes y_i - y_i \otimes 1) = -\sum_i x_i \cdot dy_i.

相反,由于A×AA \times A到EE的映射(x,y)↦−x⋅dy(x, y) \mapsto -x \cdot dy是KK双线性,因此存在一个且仅有一个KK线性映射g:A⊗KA→Eg : A \otimes_K A \to E使得g(x⊗y)=−x⋅dyg(x \otimes y) = -x \cdot dy;只需验证 gg 到 II 的限制 ff 是左 A 线性且右A-模结构即可。第一个断言从(xx′)⋅dy=x⋅(x′⋅dy)(xx') \cdot dy = x \cdot (x' \cdot dy)开始就很明显;证明第二个注,如果∑ixi⊗yi∈I\sum_i x_i \otimes y_i \in I和x∈Ax \in A,那么

∑ixi⋅d(yix)=∑ixi⋅dyi⋅x+∑i(xiyi)⋅dx \sum_i x_i \cdot d(y_i x) = \sum_i x_i \cdot dy_i \cdot x + \sum_i (x_i y_i) \cdot dx

但从∑ixiyi=0\sum_i x_i y_i = 0到II的定义,这完成了证明。

因此,我们定义了一个 规范 KK-模块 同构 f↦f∘δAf \mapsto f \circ \delta_A

Hom⁡(A,A)(I,E)→DK(A,E) \operatorname{Hom}_{(A, A)}(I, E) \to D_K(A, E)

左侧是(A,A)(A, A)双模同态的KK模到EE的AA。

11. 通用问题适用于推导;交换案例

现在假设 AA 是一个*可交换的* KK-代数,而 EE 是一个 AA-*模*; EE可以被认为是一个(A,A)(A, A)双模,其两个外法则与给定的AA-模律相同。另一方面,A⊗KAA \otimes_K A上的(A,A)(A, A)双模结构与A⊗KAA \otimes_K A上的*交换环*结构产生的(A⊗KA)(A \otimes_K A)模结构相同,因为在这种情况下,对于AA中的x,y,u,vx, y, u, v,

x⋅(u⊗v)⋅y=(xu)⊗(vy)=(xu)⊗(yv)=(x⊗y)(u⊗v). x \cdot (u \otimes v) \cdot y = (xu) \otimes (vy) = (xu) \otimes (yv) = (x \otimes y)(u \otimes v).

因此,在这种情况下,mm的核J\mathfrak{J}是环A⊗KAA \otimes_K A的*理想*,并且由于m:A⊗KA→Am : A \otimes_K A \to A是满射,(A⊗KA)/J(A \otimes_K A)/\mathfrak{J}与AA同构;如果 EE 也通过 mm 被视为 (A⊗KA)(A \otimes_K A) 模块(在其他字中,(A⊗KA)(A \otimes_K A) 模块 m∗(E)m_*(E)),则 (A,A)(A, A)-*双模* 同态 J→E\mathfrak{J} \to E 被识别为(A⊗KA)(A \otimes_K A)-*模* 同态 J→E\mathfrak{J} \to E (§ 4, no. 3),在其他字中有一个规范的KK-模块同构。

Hom⁡(A,A)(J,E)→Hom⁡A⊗KA(J,E). \operatorname{Hom}_{(A, A)}(\mathfrak{J}, E) \to \operatorname{Hom}_{A \otimes_K A}(\mathfrak{J}, E).

另一方面,JE={0}\mathfrak{J}E = \{0\},对于元素 1⊗x−x⊗11 \otimes x - x \otimes 1 生成 J\mathfrak{J} 作为 (A⊗KA)(A \otimes_K A) 模块(no. 10,引理 1),并且对于所有 z∈Ez \in E,

(1⊗x−x⊗1)z=0 (1 \otimes x - x \otimes 1)z = 0

凭借EE上的(A⊗KA)(A \otimes_K A)模块结构的定义。由于J\mathfrak{J}包含在(A⊗KA)(A \otimes_K A)-模块EE的湮没子中,并且EE上的((A⊗KA)/J)((A \otimes_K A)/\mathfrak{J})-模块结构由定义仅在EE上给出的初始AA-模块结构,因此,考虑到典范同构的

J⊗K((A⊗KA)/J) \mathfrak{J} \otimes_K ((A \otimes_K A)/\mathfrak{J})

到J/J2\mathfrak{J}/\mathfrak{J}^2(§ 4, no. 1,推论1到命题1),一个规范的KK-模块同构

Hom⁡A⊗KA(J,E)→Hom⁡A(J/J2,E). \operatorname{Hom}_{A \otimes_K A}(\mathfrak{J}, E) \to \operatorname{Hom}_A(\mathfrak{J}/\mathfrak{J}^2, E).

考虑到no. 10的命题 17,可以看出我们已经证明了以下命题:

命题 18 0675

令 AA 为可交换的 KK 代数,而 J\mathfrak{J} 为满射典范同态 m:A⊗KA→Am : A \otimes_K A \to A 的理想核,因此 AA 同构于 (A⊗KA)/J(A \otimes_K A)/\mathfrak{J} 并且 J/J2\mathfrak{J}/\mathfrak{J}^2 具有规范的AA-模块结构。令dA/K:A→I/I2d_{A/K} : A \to I/I^2为KK线性映射,与x⊗1−1⊗xx \otimes 1 - 1 \otimes x模J2\mathfrak{J}^2的每个x∈Ax \in A类相关联。 映射 dA/Kd_{A/K} 是KK-导数,并且对于每个AA-模块EE 和每个KK-导数D:A→ED : A \to E,存在且仅有一个AA-线性映射g:J/J2→Eg : \mathfrak{J}/\mathfrak{J}^2 \to E,使得D=g∘dA/KD = g \circ d_{A/K}.

被以下引用 2

被以下引用 命题 19, 命题 20

例 0676

设M为K-模;从 no. 9 的命题 14 可以得出,对于每个 S(M)-模 E,映射 D ↦ D | M 定义 D_K(S(M), E) 的 S(M) 模同构到 Hom_K(M, E);另一方面,由于 E 是 S(M) 模,因此 Hom_K(M, E) 规范地同构于

Hom⁡S(M)(M⊗KS(M),E), \operatorname{Hom}_{S(M)}(M \otimes_K S(M), E),

M 到 E 的每个 K 同态都可以在形式 x↦h(x⊗1)x \mapsto h(x \otimes 1) 中唯一表达,其中

h∈Hom⁡S(M)(M⊗KS(M),E) h \in \operatorname{Hom}_{S(M)}(M \otimes_K S(M), E)

(II, § 5, no. 1)。令 D_0 为 K 导数 S(M)→M⊗KS(M)S(M) \to M \otimes_K S(M),其限制到 M 为典范同态 x↦x⊗1x \mapsto x \otimes 1;因此,每个 K 导数 D : S(M) → E 都可以唯一地写为 h∘D0h \circ D_0 ,其中

h∈Hom⁡S(M)(M⊗KS(M),E). h \in \operatorname{Hom}_{S(M)}(M \otimes_K S(M), E).

由普遍映射问题的解唯一性可知,存在唯一的S(M)模同构

ω:M⊗KS(M)→ΩK(S(M)) \omega : M \otimes_K S(M) \to \Omega_K(S(M))

使得 D0∘ω=dS(M)/KD_0 \circ \omega = d_{S(M)/K};在其他字,对于所有x∈Mx \in M,ω(x⊗1)=dx\omega(x \otimes 1) = dx。

特别是,*如果 M 是自由K-模且基* (eλ)λ∈L(e_\lambda)_{\lambda \in L},则 ΩK(S(M))\Omega_K(S(M)) 是一个自由 S(M) 模,具有基集合微分 deλde_\lambda。特别考虑L={1,n}L = \{1, n\}的情况,因此S(M)可以用多项式代数K[X1,…,Xn]K[X_1, \ldots, X_n](§ 6, no. 6)来识别;对于每个多项式P∈K[X1,…,Xn]P \in K[X_1, \ldots, X_n],我们可以唯一地写出

dP=∑i=1nDiP.dXi dP = \sum_{i=1}^n D_i P . dX_i

与DiP∈K[X1,…,Xn]D_i P \in K[X_1, \ldots, X_n],并且根据上述,映射P↦DiPP \mapsto D_i P是K[X1,…,Xn]K[X_1, \ldots, X_n]相应的到ΩK(S(M))\Omega_K(S(M))上的坐标形式对于基(dXi)(dX_i)的*K-导数*;我们还写 ∂P∂Xi\frac{\partial P}{\partial X_i} 而不是 DiPD_i P,这称为 P 相对于 XiX_i 的*偏导数*。

引用了 3

引用了 命题 14, II § 5. 。标量的环的扩张, III § 6. 。对称代数

12. K-差速器的功能特性

命题 19 0677

让

引用了 2

引用了 命题 18, 命题 9

K→ρK′↓η↓η′A→uA′ \begin{array}{ccc} K & \xrightarrow{\rho} & K' \\ \downarrow \eta & & \downarrow \eta' \\ A & \xrightarrow{u} & A' \end{array}

是交换环同态、η\eta(或η′\eta')的可交换图表*制作*

A(分别为A′A')转换为KK-代数(分别为K′K'-代数)。存在且仅有一个AA线性映射v:ΩK(A)→ΩK′(A′)v : \Omega_K(A) \to \Omega_{K'}(A')渲染交换图表

A→uA′dA/K↓dA′/K′↓ΩK(A)→vΩK′(A′) \begin{array}{ccc} A & \xrightarrow{u} & A' \\ d_{A/K} \downarrow & & d_{A'/K'} \downarrow \\ \Omega_K(A) & \xrightarrow{v} & \Omega_{K'}(A') \end{array}

dA′/K′∘ud_{A'/K'} \circ u 是AA-模块ΩK′(A′)\Omega_{K'}(A') 中AA 与值的KK 派生; vv的存在性和唯一性则由no. 11的命题18得出。

命题 19 中的映射 vv 将表示为Ω(u)\Omega(u);如果存在交换环同态的交换律图表

K→σK′→σ′K′′η↓η′↓η′′↓A→uA′→u′A′′ \begin{array}{cccccc} K & \xrightarrow{\sigma} & K' & \xrightarrow{\sigma'} & K'' \\ \eta \downarrow & & \eta' \downarrow & & \eta'' \downarrow \\ A & \xrightarrow{u} & A' & \xrightarrow{u'} & A'' \end{array}

从命题 19 的唯一性性质立即得出

Ω(u′∘u)=Ω(u′)∘Ω(u). \Omega(u' \circ u) = \Omega(u') \circ \Omega(u).

由于 ΩK′(A′)\Omega_{K'}(A') 是 A′A' 模块,因此我们从 Ω(u)\Omega(u) 推导出规范的 A′A' 线性映射

(41)(41)
Ω0(u):ΩK(A)⊗AA′→ΩK′(A′) \Omega_0(u) : \Omega_K(A) \otimes_A A' \to \Omega_{K'}(A')

这样Ω(u)\Omega(u)是Ω0(u)\Omega_0(u)和典范同态iA:ΩK(A)→ΩK(A)⊗AA′i_A : \Omega_K(A) \to \Omega_K(A) \otimes_A A'的合成。对于每个A′A'模E′E',都有一个可交换的图表

Hom⁡A′(ΩK′(A′),E′)→Hom⁡(Ω0(u),1E′)Hom⁡A′(ΩK(A)⊗AA′,E′)ϕA′↓ϕA∘rA↓DK′(A′,E′)→C(u)DK(A,E) \begin{array}{ccc} \operatorname{Hom}_{A'}(\Omega_{K'}(A'), E') & \xrightarrow{\operatorname{Hom}(\Omega_0(u), 1_{E'})} & \operatorname{Hom}_{A'}(\Omega_K(A) \otimes_A A', E') \\ \phi_{A'} \downarrow & & \phi_A \circ r_A \downarrow \\ D_{K'}(A', E') & \xrightarrow{C(u)} & D_K(A, E) \end{array}

其中 C(u)C(u) 为映射 D↦D∘uD \mapsto D \circ u (no. 7, 命题 9),rAr_A 为典范同构

Hom⁡(iA,1E′):Hom⁡A′(ΩK(A)⊗AA′,E′)→Hom⁡A(ΩK(A),E′); \operatorname{Hom}(i_A, 1_{E'}) : \operatorname{Hom}_{A'}(\Omega_K(A) \otimes_A A', E') \to \operatorname{Hom}_A(\Omega_K(A), E');

这紧接着命题 19 和定义的同构 ϕA\phi_A 和 ϕA′\phi_{A'}。

命题 20 0678

假设 A′=A⊗KK′A' = A \otimes_K K'、η′:K′→A′\eta': K' \to A' 和 u:A→A′u: A \to A' 典范同态。然后是A′A'-线性映射

引用了 3 · 被以下引用 1

引用了 定理 1, II § 2, 命题 1, II § 5, 命题 18

被以下引用 定理 3, V § 6

Ω0(u):ΩK(A)⊗AA′→ΩK′(A′) \Omega_0(u): \Omega_K(A) \otimes_A A' \to \Omega_{K'}(A')

是同构。

由于图表 (42) 中的垂直箭头是双射的,约化到证明,对于每个 A′A'-模 E′E',图表 (42) 中的同态 C(u):D↦D∘uC(u): D \mapsto D \circ u 是双射的(II, § 2, no. 1,定理1)。现在Hom(u,1E′):HomK′(A⊗KK′,E′)→HomK(A,E′)\mathrm{Hom}(u, 1_{E'}): \mathrm{Hom}_{K'}(A \otimes_K K', E') \to \mathrm{Hom}_K(A, E')是同构(II, § 5, no. 1,命题1),C(u)C(u)是它的限制到DK′(A′,E′)D_{K'}(A', E'),因此是单射的;此外,如果 f:A′→E′f: A' \to E' 是 K′K' 线性映射,使得

f∘u:A→E′ f \circ u: A \to E'

是 KK 推导,它直接从以下事实得出:ff 是 K′K' 线性的,并且 f((x⊗1)(y⊗1))=(y⊗1)f(x⊗1)+(x⊗1)f(y⊗1)f((x \otimes 1)(y \otimes 1)) = (y \otimes 1)f(x \otimes 1) + (x \otimes 1)f(y \otimes 1) 对于 AA 中的 x,yx, y,ff 是K′K'-*推导*, 元素x⊗1x \otimes 1用于x∈Ax \in A形成K′K'模块A′A'的生成的系统;这完成了证明,C(u)C(u)是双射的。

从现在开始,我们将注意力集中在ρ:K→K′\rho: K \to K'是KK的*恒等映射*的情况;因此,每个KK-代数同态u:A→Bu: A \to B都映射到BB-线性映射

Ω0(u):ΩK(A)⊗KB→ΩK(B). \Omega_0(u): \Omega_K(A) \otimes_K B \to \Omega_K(B).

另一方面,我们可以考虑 AA-*微分* ΩA(B)\Omega_A(B) 的 BB 模,因为 BB 是通过 uu 实现的 AA 代数;规范的推导 dB/A:B→ΩA(B)d_{B/A}: B \to \Omega_A(B) 是 更不必说 KK 推导,它唯一分解为

B→dB/KΩK(B)→ΩuΩA(B) B \xrightarrow{d_{B/K}} \Omega_K(B) \xrightarrow{\Omega_u} \Omega_A(B)

其中Ωu\Omega_u是BB线性映射(no. 11,命题18)。对于每个BB模EE,都有一个可交换的图表

HomB(ΩA(B),E)→Hom(Ωu,1E)HomB(ΩK(B),E)↓ϕA,B↓ϕK,BDA(B,E)→juDK(B,E) \begin{array}{ccc} \mathrm{Hom}_B(\Omega_A(B), E) & \xrightarrow{\mathrm{Hom}(\Omega_u, 1_E)} & \mathrm{Hom}_B(\Omega_K(B), E) \\ \downarrow \phi_{A,B} & & \downarrow \phi_{K,B} \\ D_A(B, E) & \xrightarrow{j_u} & D_K(B, E) \end{array}

其中 juj_u 是典范嵌入 (no. 7);这紧随命题 18 of no. 11。

命题 21 0679

序列 / BB-线性映射

引用了 2 · 被以下引用 1

引用了 定理 1, II § 2, 命题 11

被以下引用 V § 16. 。可分离性差异判据

ΩK(A)⊗AB→Ω0(u)ΩK(B)→ΩuΩA(B)→0 \Omega_K(A) \otimes_A B \xrightarrow{\Omega_0(u)} \Omega_K(B) \xrightarrow{\Omega_u} \Omega_A(B) \to 0

准确。

约化验证,对于每个 B-模 E,序列

0→Hom⁡B(ΩA(B),E)→Hom⁡(Ωu,1E)Hom⁡B(ΩK(B),E)→Hom⁡(Ω0(u),1E)Hom⁡B(ΩK(A)⊗AB,E) 0 \to \operatorname{Hom}_B(\Omega_A(B), E) \xrightarrow{\operatorname{Hom}(\Omega_u, 1_E)} \operatorname{Hom}_B(\Omega_K(B), E) \xrightarrow{\operatorname{Hom}(\Omega_0(u), 1_E)} \operatorname{Hom}_B(\Omega_K(A) \otimes_A B, E)

是精确的 (II, § 2, no. 1, 定理 1);但由于在交换式图表 (42) 和 (44) 中垂直箭头是同构,就足以证明序列

0⟶DA(B,E)→juDK(B,E)→C(u)DK(A,E) 0 \longrightarrow D_A(B, E) \xrightarrow{j_u} D_K(B, E) \xrightarrow{C(u)} D_K(A, E)

是准确的,正好是 no. 7 中的命题 11。

我们现在考虑 K-代数同态 u:A→Bu : A \to B 是满射的情况;如果J\mathfrak{J}是它的核,则B与A/JA/\mathfrak{J}同构的。我们考虑规范推导 d=dA/Kd = d_{A/K} 的限制 d∣J:J→ΩK(A)d|_{\mathfrak{J}} : \mathfrak{J} \to \Omega_K(A) 和复合A-线性映射

d′:J→d∣JΩK(A)→iAΩK(A)⊗AB. d' : \mathfrak{J} \xrightarrow{d|_{\mathfrak{J}}} \Omega_K(A) \xrightarrow{i_A} \Omega_K(A) \otimes_A B.

然后d′(J2)=0d'(\mathfrak{J}^2) = 0,因为,对于J\mathfrak{J}中的x,yx, y,

d′(xy)=d(xy)⊗1=(x.dy+y.dx)⊗1=dy⊗u(x)+dx⊗u(y)=0 d'(xy) = d(xy) \otimes 1 = (x.dy + y.dx) \otimes 1 = dy \otimes u(x) + dx \otimes u(y) = 0

从u(x)=u(y)=0u(x) = u(y) = 0开始。因此,我们从 d′d' 乘以经过得到商 A-线性映射

dˉ:J/J2→ΩK(A)⊗AB \bar{d} : \mathfrak{J}/\mathfrak{J}^2 \to \Omega_K(A) \otimes_A B

当J\mathfrak{J}消灭A-模J/J2\mathfrak{J}/\mathfrak{J}^2时,dˉ\bar{d}就是B-线性映射。

命题 22 067A

令J\mathfrak{J}为交换K-代数A、B=A/JB = A/\mathfrak{J}和u:A→Bu : A \to B典范同态的理想。 序列 / B-线性映射

引用了 2 · 被以下引用 2

引用了 命题 9, 习题 5, § 10

被以下引用 引理 4, V § 6, 命题 3, V § 7

J/J2→dˉΩK(A)⊗AB→Ω0(u)ΩK(B)→0 \mathfrak{J}/\mathfrak{J}^2 \xrightarrow{\bar{d}} \Omega_K(A) \otimes_A B \xrightarrow{\Omega_0(u)} \Omega_K(B) \to 0

那么准确。

注,ΩK(A)⊗AB\Omega_K(A) \otimes_A B与ΩK(A)/JΩK(A)\Omega_K(A)/\mathfrak{J}\Omega_K(A)相同,并且在该商模中,dˉ\bar{d}的像是d(J)d(\mathfrak{J})的像;因此,ΩK(A)⊗AB\Omega_K(A) \otimes_A B除以Im⁡(dˉ)\operatorname{Im}(\bar{d})的商等于商ΩK(A)/N\Omega_K(A)/N,其中N是由JΩK(A)\mathfrak{J}\Omega_K(A)和d(J)d(\mathfrak{J})生成的子A模块。此外,复合映射

A→dA/KΩK(A)⟶ΩK(A)/N A \xrightarrow{d_{A/K}} \Omega_K(A) \longrightarrow \Omega_K(A)/N

是 K 导数 (no. 7, 命题 9),并且由于它是 J\mathfrak{J} 乘以 N 的定义的零,因此它是定义,当经过求商时,K 导数D0:B→ΩK(A)/ND_0 : B \to \Omega_K(A)/N。

考虑普遍映射问题的解的唯一性,约化到证明,对于每个B-模E和每个K-导数D:B→E,存在唯一的B-线性映射g: Ω_K(A)/N → E 使得 D = g ∘ D_0。但是,复合映射 D ∘ u: A → E 是 K 导数 (no. 7, 命题 9),因此存在且仅有一个 A-线性映射 f: Ω_K(A) → E 使得 f ∘ d_{A/K} = D ∘ u。这个关系已经表明f在d(Σ)上是零;同样 ΣE = {0},因为 E 为 B-模,f 在 ΣΩ_K(A) 上为零;因此 f 在 N 和定义上是零,当经过为商时,B-线性映射 g: Ω_K(A)/N → E 使得 g ∘ D_0 = D; g 的唯一性由 f 的唯一性推出。

千万不要认为,即使 u: A → B 是单同态,Ω_0(u): Ω_K(A) ⊗_A B → Ω_K(B) 是单射的 (习题 5)。然而我们有以下命题:

命题 23 067B

设A是K-代数的积分,B是分数的域,u:A→B典范嵌入。则 Ω_0(u): Ω_K(A) ⊗_A B → Ω_K(B) 为同构。

引用了 1

引用了 命题 5

利用图表 (42) 中垂直箭头是双射的事实,约化到证明,对于 B 上的每个向量空间 E,映射 C(u): D_K(B, E) → D_K(A, E) 是双射的。但这源于以下事实:A 到 E 的每个 K 推导都可以唯一地扩展到 B 到 E 的 K 推导(no. 5,命题 5)。

习题

参见习题为 § 10。

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