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§ 5。 共轭类
我们保留§4的记号。
1. Regular elements
由科. 4 Th。 G 的 §2, no. 2、正则元素 g g g 的 2 可以用以下任一属性来表征:
a) Ad g g g 固定的g \mathfrak{g} g 的子代数为嘉当子代数。
b ) Z ( g ) 0 b) Z(g)_0 b ) Z ( g ) 0 是G的最大环面。
G 的正则元素的集合在 G 中是开稠密的。
在本段的其余部分中,我们用 G(分别为 T)的点的 G r G_r G r (分别为 T r T_r T r )集合表示 G 中的正则。当且仅当 Z ( g ) 0 Z(g)_0 Z ( g ) 0 等于 T 时,G 属于到 T r T_r T r 的元素 g g g ; G r G_r G r 的每个元素是T r ( T_r( T r ( §2, no. 2的共轭到元素,Th。 2)。
T 属于到 T r T_r T r 的元素 t t t 当且仅当对于每个根 α ∈ R ( G , T ) \alpha \in R(G,T) α ∈ R ( G , T ) 有 t α ≠ 1 t^{\alpha}\not= 1 t α = 1 ;因而,T -- T r T_r T r 是 R ( G , T ) R(G,T) R ( G , T ) 中 α \alpha α 的 subtori Ker α \alpha α 的并。
设 α ∈ R ( G , T ) \alpha \in R(G,T) α ∈ R ( G , T ) ;将 V α = ( G / V_{\alpha}= (G/ V α = ( G / Z(Kerα \alpha α ))× \times × (Kerα \alpha α ),并让 φ α \varphi_{\alpha} φ α 成为从 V α V_{\alpha} V α 到 G 的态射,这样,对于所有 g ∈ G g\in G g ∈ G 和所有 t ∈ t\in t ∈ Ker α \alpha α ,我们有φ α ( g ‾ , t ) = g t g − 1 \varphi_{\alpha}(\overline{g}, t) =gtg^{-1} φ α ( g , t ) = g t g − 1 (我们用g ‾ \overline{g} g 表示g g g 模Z(Kerα \alpha α )的陪集)。那么V α V_{\alpha} V α 是维数的紧实解析流形
暗淡 V α = V_{\alpha}= V α = 暗淡 G − G- G − 暗淡 Z(Ker α \alpha α ) + + + 暗淡 Kerα \alpha α
= n − =n- = n − (暗淡T + 2)+(暗淡T − 1 T-1 T − 1 )= n − 3 =n-3 = n − 3
(§4, no. 5,Th.1 1 1 ); φ α ;\varphi_{\alpha} ; φ α 是实解析流形的态射,φ α \varphi_{\alpha} φ α 的像由G共轭的元素到Kerα \alpha α 的元素组成。现在只需将 V 变为流形 V α V_{\alpha} V α 的和,并将 φ \varphi φ 变为态射,在每个 V α V_{\alpha} V α 上归纳出 φ α \varphi_{\alpha} φ α 。
2. 房间和壁龛
用元素x ∈ t x\in \mathfrak{t} x ∈ t 的t r \mathfrak{t}_r t r 集合表示,使得expx x x 是正则的,在其他字属于到T r T_r T r 。 t \mathfrak{t} t 属于的元素 x x x 到t \mathfrak{t} t -- t r \mathfrak{t}_r t r 当且仅当存在根 α ∈ R ( G , T ) \alpha \in R(G,T) α ∈ R ( G , T ) 使得δ ( α ) ( x ) ∈ 2 π i Z \delta (\alpha )(x)\in 2\pi i\mathbf{Z} δ ( α ) ( x ) ∈ 2 π i Z 。对于每个根α ∈ R ( G , T ) \alpha \in R(G,T) α ∈ R ( G , T ) 和每个整数n n n ,用x ∈ t x\in \mathfrak{t} x ∈ t 的H α , n H_{\alpha ,n} H α , n 集合表示,使得δ ( α ) ( x ) = 2 π i n \delta (\alpha )(x) = 2\pi in δ ( α ) ( x ) = 2 π in 。 H α , n H_{\alpha ,n} H α , n 被称为t \mathfrak{t} t 的单数超平面,而t \mathfrak{t} t -- t r \mathfrak{t}_r t r 是单数超平面的并。 t \mathfrak{t} t 的凹室是 t r \mathfrak{t}_r t r 的连通分量,腔室是那些经过原点的单数超平面(即 H α , 0 = H_{\alpha ,0}= H α , 0 = Kerδ ( α ) , α ∈ R ( G , T ) \delta (\alpha ),\alpha \in R(G,T) δ ( α ) , α ∈ R ( G , T ) )的并 t \mathfrak{t} t 中的补集的连通分量。
我们有 Γ ( T ) ⊂ t \Gamma (T)\subset \mathfrak{t} Γ ( T ) ⊂ t -- t r \mathfrak{t}_r t r ;表示由节点向量 (§4, no. 5) 生成的 Γ ( T ) \Gamma (T) Γ ( T ) 的 N ( G , T ) N(G,T) N ( G , T ) 子群;根据§4, no. 6的第11条命题,商Γ ( T ) / N ( G , T ) \Gamma (T)/N(G,T) Γ ( T ) / N ( G , T ) 可以等同于G的基数群。
最后,用 W 表示 G 相对于 T 的 Weyl 群,视为 T 的自同构和 t \mathfrak{t} t 的群,并用仿射的自同构的 W a W_a W a (分别为 W a ′ W'_a W a ′ )群表示空间 t \mathfrak{t} t 由 W 生成,并且翻译 t γ : x → x + γ t_{\gamma}:x \rightarrow x+\gamma t γ : x → x + γ 为 γ ∈ N ( G , T ) \gamma \in N(G,T) γ ∈ N ( G , T ) (分别为 γ ∈ Γ ( T ) \gamma \in \Gamma (T) γ ∈ Γ ( T ) )。
令 w ∈ W , γ ∈ Γ w\in W,\gamma \in \Gamma w ∈ W , γ ∈ Γ (T)、α ∈ R ( G , T ) \alpha \in R(G,T) α ∈ R ( G , T ) 和 n ∈ Z n\in \mathbf{Z} n ∈ Z 。我们有:
w ( H α , n ) = H w α , n , t γ ( H α , n ) = H α , n + ⟨ γ , α ⟩
w(H_{\alpha ,n}) = H_{w\alpha ,n},t_{\gamma}(H_{\alpha ,n}) = H_{\alpha ,n+\langle\gamma ,\alpha\rangle}
w ( H α , n ) = H w α , n , t γ ( H α , n ) = H α , n + ⟨ γ , α ⟩
由此可见,对于所有室 C 和所有 w ∈ W , w ( C ) w\in W,w(C) w ∈ W , w ( C ) 都是室,对于所有凹室 A 和所有 w ∈ W a ′ , w ( A ) w\in W'_a,w(A) w ∈ W a ′ , w ( A ) 都是凹室。 注,当X ( T ) ⊗ R X(T)\otimes \mathbf{R} X ( T ) ⊗ R 通过同构( 2 π i ) − 1 δ (2\pi i)^{-1}\delta ( 2 π i ) − 1 δ 与t ∗ \mathfrak{t}^* t ∗ 识别时,t \mathfrak{t} t 和群W a W_a W a 的壁龛是与群关联的壁龛和仿射Weyl群根系R ( G , T ) R(G,T) R ( G , T ) (第VI, §2, no. 1章)。
a) 群 W a W_a W a (分别为 W a ′ W'_a W a ′ )是 W 乘以 N ( G , T ) N(G,T) N ( G , T ) (分别为 Γ ( T ) \Gamma (T) Γ ( T ) )的半直接乘积; W a ′ W'_a W a ′ 子群W a W_a W a 是正常的。
引用了 2 引用了 VI § 1. 。 根系 , VI § 2. 。艾芬·韦尔群
b) 群 W(分别为 W a W_a W a )在集合房间(分别为凹室)上简单传递地运行。
c) 令 C 为房间,A 为凹室。那么C ‾ \overline{C} C (分别为A,分别为A)是W在t \mathfrak{t} t 上的运算(分别为t \mathfrak{t} t 上的W a W_a W a ,以及t \mathfrak{t} t -- t r \mathfrak{t}_r t r 上的W a W_a W a )的基本域。如果x ∈ t r x\in \mathfrak{t}_r x ∈ t r 和w ∈ W a w\in W_a w ∈ W a 使得w ( x ) = x w(x) =x w ( x ) = x ,则w = w= w = Id。
d) 对于每个房间C,都存在一个唯一的凹室A,使得A ⊂ C A\subset C A ⊂ C 和γ ∈ 0 A . ∈ A ‾ \gamma \in \frac{0}{A}.\in \overline{A} γ ∈ A 0 . ∈ A 。对于每个凹室 A,都存在一个唯一的 γ ∈ N ( G , T ) \gamma \in N(G,T) γ ∈ N ( G , T ) ,使得
如果w ∈ W w\in W w ∈ W 和γ ∈ Γ \gamma \in \Gamma γ ∈ Γ (T),则w t γ w − 1 = t w ( γ ) wt_{\gamma}w^{-1}=t_{w(\gamma)} w t γ w − 1 = t w ( γ ) 和w t γ w − 1 t γ − 1 = t w ( γ ) − γ wt_{\gamma}w^{-1}t^{-1}_{\gamma}=t_{w(\gamma)-\gamma} w t γ w − 1 t γ − 1 = t w ( γ ) − γ ,以及w ( γ ) − γ ∈ N ( G , T ) w(\gamma )-\gamma \in N(G,T) w ( γ ) − γ ∈ N ( G , T ) ;这立即意味着a)。 命题的其余部分来自第 1 章。 VI, §1, no. 5 和§2,编号。 1 和 2。
令 A 为其闭合的 t , A ‾ \mathfrak{t},\overline{A} t , A 的凹室,以及 A 在 W a ′ W'_a W a ′ 中的 H A H_A H A 稳定子。
引用了 2 · 被以下引用 5 引用了 A I § 5. 。 群运行于集合 , 推论 1, IX § 2
被以下引用 注 2 , 注 3 , 注 2 , 注 3, IX § 6 , 例 1, IX § 9
a) 群W a ′ W'_a W a ′ 是H A H_A H A 乘W a W_a W a 的半直接乘积。
b) 指数映射 A ‾ → T \overline{A}\rightarrow T A → T 和典范嵌入 T → G T\rightarrow G T → G 诱导通过商和子集同胚
A ‾ / H A → T / W → G / \overline{A}/H_A\rightarrow T/W\rightarrow G/ A / H A → T / W → G / 整数(G)
A / H A → T r / W → G r / A/H_A\rightarrow T_r/W\rightarrow G_r/ A / H A → T r / W → G r / Int(G)。
让w ′ ∈ W a ′ w'\in W'_a w ′ ∈ W a ′ ;则w ′ ( A ) w'(A) w ′ ( A ) 是t \mathfrak{t} t 的凹室,并且存在W a W_a W a 的(命题2 b 2b 2 b )) ) ) 唯一元素w w w 使得w ( A ) = w ′ w(A) =w' w ( A ) = w ′ (A),即w − 1 w ′ ∈ H A w^{-1}w'\in H_A w − 1 w ′ ∈ H A 。由于 W a W_a W a 在 W a ′ W'_a W a ′ 中是正规的,这就证明了 a)。
A ‾ \overline{A} A 的典范嵌入变成t \mathfrak{t} t 诱导连续的双射θ : A ‾ → \theta :\overline{A}\rightarrow θ : A → t / W a \mathfrak{t}/W_a t / W a (命题2 c 2c 2 c )) ) ) ,这是一个同胚,因为A是紧的。由于W a W_a W a 在W a ′ W'_a W a ′ 中是正常的,群H A H_A H A 在t / W a ( \mathfrak{t}/W_a( t / W a ( 代数上规范地运行,第1章。 I, §5, no. 4)和t / W a ′ \mathfrak{t}/W'_a t / W a ′ 可以用商( t / W a ) / H A (\mathfrak{t}/W_a)/H_A ( t / W a ) / H A 来识别; 映射 θ \theta θ 与 H A H_A H A 的运算兼容,因此诱导通过通向商同胚 A / H A → t / W a ′ A/H_A\rightarrow \mathfrak{t}/W'_a A / H A → t / W a ′ 。此外,expΓ _{\Gamma} Γ 诱导是从t / Γ ( T ) \mathfrak{t}/\Gamma (T) t /Γ ( T ) 到T的同态,因此也是从t / W a ′ \mathfrak{t}/W'_a t / W a ′ 到T / W T/W T / W 的同态。 断言 b) 由此得出,Cor. §2, no. 4第 5 号提案 1。
C ‾ → t / W → g / \overline{C}\rightarrow \mathfrak{t}/W\rightarrow \mathfrak{g}/ C → t / W → g / 广告(G)。
规范的映射C ‾ → t \overline{C}\rightarrow \mathfrak{t} C → t 和t → t / W \mathfrak{t}\rightarrow \mathfrak{t}/W t → t / W 是正确的(一般拓扑,第III, §4, no. 1章,第2 c 2c 2 c )) ) ) 。 映射 C ‾ → t / W \overline{C}\rightarrow \mathfrak{t}/W C → t / W 是连续的、真属的、双射的(命题2 c 2c 2 c )) ) ) ;因而,它是同胚,因此是 Cor 的推论。 §2, no. 5第6号提案。
假设G是单连通的;设g g g 为G的正则元素。存在G的最大环面S和L(S)的凹室A,两者都是唯一确定的,使得g ∈ g\in g ∈ exp(A)和0 ∈ A ‾ 0\in \overline{A} 0 ∈ A 。
引用了 1 · 被以下引用 1 引用了 定理 2, IX § 2
被以下引用 定理 1
我们可以假设g g g 属于到T r ( T_r( T r ( §2, no. 2,Th。 2)。令x x x 为t r \mathfrak{t}_r t r 的元素,使得expx = g x=g x = g ,并令A ′ A' A ′ 为t \mathfrak{t} t 包含x x x 的凹室。 t \mathfrak{t} t 的凹室 A,使得 g ∈ g\in g ∈ exp(A) 是 γ ∈ Γ ( T ) \gamma \in \Gamma (T) γ ∈ Γ ( T ) 的凹室 A ′ − γ A'-\gamma A ′ − γ ;因此,断言是从命题2 d ) 2d) 2 d ) 得出的。
3. 自同构和正则元素
a) H 是 G 的闭子群。
b) 如果 H 0 H_0 H 0 是 G 的中心,则 G 是可交换的(因此 G = T)。
断言 a) 很清楚。为了证明b),我们可以通过D(G)来替换G(§1,命题4的Cor.1),因此可以假设G是半单。那么,如果H 0 H_0 H 0 是G的中心,我们有L ( H ) = { 0 } L(H) =\{0\} L ( H ) = { 0 } ,所以自同态L ( u ) − L(u)- L ( u ) − Id of g \mathfrak{g} g 是双射的。令f f f 为流形G的自同态,由f ( g ) = u ( g ) − 1 g f(g) =u(g)^{-1}g f ( g ) = u ( g ) − 1 g 对g ∈ G g\in G g ∈ G 定义;它是étale,因为如果g ∈ G g\in G g ∈ G 和x ∈ g x\in \mathfrak{g} x ∈ g ,我们有T ( f ) ( x g ) = u ( g ) − 1 ( x − L ( u ) ( x ) ) g T(f)(xg) =u(g)^{-1}(x-L(u)(x))g T ( f ) ( xg ) = u ( g ) − 1 ( x − L ( u ) ( x )) g ,所以f f f 在g g g 的切线映射是双射的。由此可见,f f f 的像是开紧的,因此重合与G,因为G是连通的。现在让 E 为 G (§4, no. 10, Def. 3) 的框架,u ( E ) u(E) u ( E ) 是u u u 下的像。根据 loc. 19 号提案。如上所述,G 存在元素 h h h ,使得 (Int h h h )( E ) = u ( E ) (E) =u(E) ( E ) = u ( E ) 。令 g ∈ G g\in G g ∈ G 使得 h = f ( g ) = u ( g ) − 1 g h=f(g) =u(g)^{-1}g h = f ( g ) = u ( g ) − 1 g ;那么
u ∘ u\circ u ∘ 整数g = g= g = (整数u ( g ) u(g) u ( g ) )∘ u = \circ u= ∘ u = 整数g ∘ g\circ g ∘ (整数h h h )− 1 ∘ u ^{-1}\circ u − 1 ∘ u ,
所以框架(Int g g g )( E ) (E) ( E ) 在u u u 下是稳定的。如果(Int g g g )( E ) = ( T 1 , B , ( U α ) α ∈ B ) (E) = (T_1,B,(U_{\alpha})_{\alpha\in B}) ( E ) = ( T 1 , B , ( U α ) α ∈ B ) ,则∑ U α ∈ L ( H ) \sum U_{\alpha}\in L(H) ∑ U α ∈ L ( H ) ;因为L ( H ) = { 0 } L(H) =\{0\} L ( H ) = { 0 } ,这意味着B = ∅ B =\emptyset B = ∅ ,所以G = T 1 G = T_1 G = T 1 ,并且G是可交换的。
令x x x 为T的元素,S为T的子环。如果Z ( x ) ∩ Z ( S ) Z(x)\cap Z(S) Z ( x ) ∩ Z ( S ) 约化对T的恒等分量,则存在S的元素s s s ,使得x s xs x s 是正则的。
被以下引用 1 被以下引用 命题 3
对于所有α ∈ R ( G , T ) \alpha \in R(G,T) α ∈ R ( G , T ) ,令S α S_{\alpha} S α 是S的元素s s s 的S由……组成的子流形,使得( x s ) α = 1 (xs)^{\alpha}= 1 ( x s ) α = 1 。如果 S 不存在元素 s s s 使得 x s xs x s 是正则,则 S 是子流形 S α S_{\alpha} S α 的并,因此等于其中之一。因此,R ( G , T ) R(G,T) R ( G , T ) 中存在α \alpha α ,使得( x s ) α = 1 (xs)^{\alpha}= 1 ( x s ) α = 1 对于所有s ∈ S s\in S s ∈ S ;但这意味着 x α = 1 x^{\alpha}= 1 x α = 1 和 α ∣ S = 1 \alpha |S = 1 α ∣ S = 1 ,因此 Z ( x ) ∩ Z ( S ) ⊃ Z(x)\cap Z(S)\supset Z ( x ) ∩ Z ( S ) ⊃ Z(Ker α \alpha α ),因此引理。
假设 G 是单连通的。令C为t \mathfrak{t} t 的腔室,且u u u 为G的自同构,使得T和C在u u u 下稳定。然后将由u u u 固定的T的点与集合连接起来。
引用了 1 · 被以下引用 1 引用了 VI § 1. 。 根系
被以下引用 定理 1
由于 G 是单连通的,Γ ( T ) \Gamma (T) Γ ( T ) 由节点向量 K α K_{\alpha} K α ( α ∈ R ( G , T ) ) (\alpha \in R(G,T)) ( α ∈ R ( G , T )) 生成,因此具有 K α K_{\alpha} K α 系列的基由……组成,其中 α \alpha α 属于到基 B(C)由C定义(第VI, §1, no. 10章)。因此,只要证明,如果φ \varphi φ 是环面T的自同构,留下Γ \Gamma Γ (T)的稳定基,则φ \varphi φ 的固定点的集合是连通的。将这个基分解为φ \varphi φ 生成的群的轨道的不相交的并,我们就简化为T = U n T =\mathbf{U}^n T = U n 和φ \varphi φ 是自同构( z 1 , . . . , z n ) → ( z 2 , . . . , z n , z 1 ) (z_1, . . . , z_n) \rightarrow (z_2, . . . , z_n, z_1) ( z 1 , ... , z n ) → ( z 2 , ... , z n , z 1 ) 的情况;在这种情况下,φ \varphi φ 的固定点是z ∈ U z\in \mathbf{U} z ∈ U 的点( z , z , . . . , z ) (z, z, . . . , z) ( z , z , ... , z ) ,其中形式与T的子群相连。
a) 存在g \mathfrak{g} g 的元素a a a ,由L ( u ) L(u) L ( u ) 和Adx x x 固定,使得x x x expa a a 是正则的。
b) 存在由u u u 固定且与x x x 交换的G的正则元素g g g 。
令H为u , S u, S u , S 的固定点的群和Z ( x ) ∩ H Z(x)\cap H Z ( x ) ∩ H 的最大环面,K为Z ( S ) ∩ Z ( x ) Z(S)\cap Z(x) Z ( S ) ∩ Z ( x ) 的恒等分量。这是 G 的连通闭子群;此外,Cor. 5 Th。 §2, no. 2的2个,存在最大环面G包含S和x x x ,所以K最大为秩和包含S和x x x 。另一方面,K 在 u u u 下是稳定的,因为 S 和 x x x 是;用K中u u u 的固定点的V集合表示。则
S ⊂ V 0 ⊂ K ∩ H ⊂ Z ( S ) ∩ Z ( x ) ∩ H
S\subset V_0\subset K\cap H\subset Z(S)\cap Z(x)\cap H
S ⊂ V 0 ⊂ K ∩ H ⊂ Z ( S ) ∩ Z ( x ) ∩ H
所以V 0 V_0 V 0 包含在( Z ( x ) ∩ H ) 0 (Z(x)\cap H)_0 ( Z ( x ) ∩ H ) 0 中S的扶正子中;但后者约化到S(loc.cit.,Cor.6),因此最终V 0 = S V_0= S V 0 = S 。 引理 1 现在意味着 K 是可交换的,因此是 G 的最大值环面(因为它是连通的且最大值为秩)。它包含 S 和x x x ,并且等于Z ( S ) ∩ Z ( x ) Z(S)\cap Z(x) Z ( S ) ∩ Z ( x ) 的恒等分量; 断言 a) 现在由引理 2 得出。我们通过取 g = x g=x g = x exp a a a 推导出 b)。
令s \mathfrak{s} s 为紧李代数,并令φ \varphi φ 为s \mathfrak{s} s 的自同构。存在由φ \varphi φ 固定的s \mathfrak{s} s 的正则元素。
引用了 1 引用了 命题 3
替换s \mathfrak{s} s 乘以D s \mathscr{D}\mathfrak{s} D s ,我们可以假设s \mathfrak{s} s 是半单。令 S 为紧单连接李群与李代数 s \mathfrak{s} s ,并令 u u u 为 S 的自同构,使得 L ( u ) = φ L(u) =\varphi L ( u ) = φ 。命题3意味着s \mathfrak{s} s 存在元素a a a ,由φ \varphi φ 固定,使得expa a a 在S中是正则;特别是,a a a 在s \mathfrak{s} s (no. 2,注4)中是规则的。
设 u u u 为连通的紧李群 G 的自同构。
引用了 6 · 被以下引用 2 引用了 引理 3 , 注 2 , 推论 3 , 命题 3 , 命题 2, TG I § 11 , 注 2, IX § 2
被以下引用 命题 14, IX § 4 , 习题 4, § 5
a) G 的u u u 包含正则元素固定点的群恒等分量。
b) 存在 G 的最大环面 K 和L(K) 的室,在 u u u 下稳定。
c) 如果 G 是单连通的,则 u u u 的固定点的集合是连通的。
断言 a) 是命题 3 的特例x = e x=e x = e 。我们现在假设 G 是单连通的并证明 b) 和 c)。令x x x 为由u u u 固定的G的元素,并令g g g 为G的正则元素,由u u u 固定并与x x x 交换(命题3)。 g g g 的扶正器K是G的最大环面(no. 2,注2),在u u u 、包含于、x x x 和g g g 下稳定。由科.根据no. 2的命题2的3,存在L(K)的唯一凹室A,使得g ∈ g\in g ∈ exp A和0 ∈ A 0\in A 0 ∈ A ;由于 g g g 被 u , L ( u ) u, L(u) u , L ( u ) 叶 A 固定,因此 L(K) 包含于 A 的室也是稳定的。这证明了 b);此外,由u u u 固定的K的点的集合连接(引理3)和包含x x x 和e e e ,因此c ) ( c) ( c ) ( 一般拓扑,第1章。 I, §11, no. 1,提案 2)。
一般情况下还有待证明b)。现在,如果D ~ ( G ) \widetilde{D}(G) D ( G ) 是D(G)的通用覆盖,并且如果f : D ~ ( G ) → G f: \widetilde{D}(G)\rightarrow G f : D ( G ) → G 是规范的态射,则存在D ~ ( G ) \widetilde{D}(G) D ( G ) 的自同构u ~ \widetilde{u} u 使得f ∘ u ~ = u ∘ f f\circ \widetilde{u}=u\circ f f ∘ u = u ∘ f 。如果K ~ \widetilde{K} K 是D ~ ( G ) \widetilde{D}(G) D ( G ) 的最大值环面,并且C ~ \widetilde{C} C 是L ( K ~ ) L( \widetilde{K}) L ( K ) 的一个室,在u ~ \widetilde{u} u 下稳定(这已经被证明存在),则存在(§2, no. 3,注2)一个唯一的最大值G 的环面 K 和L(K) 的独特室C 使得K ~ = f − 1 ( K ) \widetilde{K} =f^{-1}(K) K = f − 1 ( K ) 和C ~ = L ( f ) − 1 \widetilde{C} = L(f)^{-1} C = L ( f ) − 1 (C),我们立即看到K 和C 在u u u 下是稳定的,因此在一般情况下断言 b)。
a) G 的每个元素的扶正器都是连通的。
b) G 属于的任意两个交换元素到相同的最大值环面。
由科. §4, no. 6第11条命题3,D(G)是单连通的。我们有G = C ( G ) 0 . D ( G ) G = C(G)_0.D(G) G = C ( G ) 0 . D ( G ) ;让 x ∈ G x\in G x ∈ G ;写出x = u v x=uv x = uv ,加上u ∈ C ( G ) 0 u\in C(G)_0 u ∈ C ( G ) 0 和v ∈ D ( G ) v\in D(G) v ∈ D ( G ) 。然后Z ( x ) = C ( G ) 0 . Z D ( G ) ( v ) Z(x) = C(G)_0.Z_{D(G)}(v) Z ( x ) = C ( G ) 0 . Z D ( G ) ( v ) 。由 Th. 1 c ) , Z D ( G ) ( v ) 1c), Z_{D(G)}(v) 1 c ) , Z D ( G ) ( v ) 已连通,因此 Z ( x ) Z(x) Z ( x ) 已连通,因此 a)。因此,通过 Cor. 3 Th。 §2 中的 2 个,没有。 2 , Z ( x ) 2, Z(x) 2 , Z ( x ) 是 G 包含于 x x x 最大环面的并,因此 b)。
(*) 存在Γ \Gamma Γ 的元素u 1 , . . . , u n u_1, . . . , u_n u 1 , ... , u n ,使得对于所有i i i ,由u 1 , . . . , u i u_1, . . . , u_i u 1 , ... , u i 生成的Γ \Gamma Γ 的子群的闭包Γ i \Gamma_i Γ i 是Γ \Gamma Γ 的正规子群,并且Γ n = Γ \Gamma_n=\Gamma Γ n = Γ 。
那么,在运算 Γ \Gamma Γ 下,存在 G 的最大环面稳定。
我们通过归纳对G的维数进行论证。显然,我们可以假设u 1 ≠ u_1\not= u 1 = Id;则u 1 u_1 u 1 固定点的子群H与G不同,且在Γ \Gamma Γ 的运算下稳定。而且,由于Γ \Gamma Γ 是紧的,Aut(H0 _0 0 )中Γ \Gamma Γ 的像是Γ \Gamma Γ 的商,因此也满足条件(*)。到归纳假设时,H在Γ \Gamma Γ 下稳定存在最大环面 S。 G中S的扶正器K是连通的(§2, no. 2,Cor.5)并且在Γ \Gamma Γ 下稳定;这是 G 的最大环面,因为 G 的 H 0 H_0 H 0 包含正则元素 (Th. 1 a 1a 1 a )) ) ) 是 S 的共轭到元素(见上文,Cor. 4)。
令H为李群且Γ \Gamma Γ 是H的紧致子群。假设H 0 H_0 H 0 是紧致且Γ \Gamma Γ 满足Cor的条件 (*)。 2. 则存在最大环面 T 为 H 0 H_0 H 0 ,使得 Γ ⊂ N H ( T ) \Gamma \subset N_H(T) Γ ⊂ N H ( T ) 。
引用了 1 · 被以下引用 1 引用了 推论 2
被以下引用 推论 4
令 H 为紧李群,N 为 H 的幂零子群。则 N 的闭包 Γ \Gamma Γ 也是幂零群(第 III, §9, no. 1 章,第 1 条命题第 2 章),鉴于 Cor.1,它就足够了。 3、证明Γ \Gamma Γ 满足条件(*)。现在 Γ 0 \Gamma_0 Γ 0 是连通紧致幂零李群,因此是环面(§1, no. 4,第 4 条命题 1),并且存在 Γ \Gamma Γ 生成的的元素 u 1 u_1 u 1 的稠密子群 Γ 0 ( \Gamma_0( Γ 0 ( 一般拓扑,第 1 章VII, §1, no. 3,第 8 条提案之前的文字)。 有限群Γ / Γ 0 \Gamma /\Gamma_0 Γ/ Γ 0 是幂零的,并且存在u ~ 2 , . . . , u ~ n ∈ Γ / Γ 0 \widetilde{u}_2, . . . ,\widetilde{u}_n\in \Gamma /\Gamma_0 u 2 , ... , u n ∈ Γ/ Γ 0 生成的Γ / Γ 0 \Gamma /\Gamma_0 Γ/ Γ 0 ,因此( u ~ 2 , . . . , u ~ r ) (\widetilde{u}_2, . . . ,\widetilde{u}_r) ( u 2 , ... , u r ) 生成的Γ / Γ 0 \Gamma /\Gamma_0 Γ/ Γ 0 的子群对于r = 2 , . . . , n ( r= 2, . . . , n( r = 2 , ... , n ( 代数来说是正常的,第1章。 I, §6, no. 5,周四。 1 和 no. 7,Th。 4).那么,如果u 2 , . . . , u n u_2, . . . , u_n u 2 , ... , u n 是Γ \Gamma Γ 中u ~ 2 , . . . , u ~ n \widetilde{u}_2, . . . ,\widetilde{u}_n u 2 , ... , u n 的代表,则序列( u 1 , . . . , u n ) (u_1, . . . , u_n) ( u 1 , ... , u n ) 具有所需的属性。
取G = U ( n , C ) G =\mathbf{U}(n,\mathbf{C}) G = U ( n , C ) 。稍后我们将看到,G 中对角线矩阵的子群是 G 的最大值环面,并且其归一化器是单项式矩阵的集合(代数,第 II, §10, no. 7、例) G 中的 II)
我们结论,如果Φ \Phi Φ 是有限维复数向量空间V上的分离正厄米特形式并且Γ \Gamma Γ 是U ( Φ ) \mathbf{U}(\Phi ) U ( Φ ) 的幂零子群,则存在基 of V 其中矩阵 of 元素 of Γ \Gamma Γ 是单项式(“Blichtfeldt 的定理”)。
引用了 1 引用了 A II § 10. 。 矩阵
4. 映射 (G/ \boldsymbol{/} / T) × T → \times \mathbf{T}\rightarrow × T → G 和 (G/ \boldsymbol{/} / T) × A → G r \times \mathbf{A}\rightarrow \mathbf{G}_{\boldsymbol{r}} × A → G r
映射 ( g , t ) → g t g − 1 (g, t) \rightarrow gtg^{-1} ( g , t ) → g t g − 1 从 G × T G\times T G × T 到 G 诱导通过解析流形的商态射
f : ( G / T ) × T → G
f: (G/T)\times T\rightarrow G
f : ( G / T ) × T → G
这是满射的 (§2, no. 2, Th. 2)。由限制、f f f 诱导满射态射
f r : ( G / T ) × T r → G r
f_r: (G/T)\times T_r\rightarrow G_r
f r : ( G / T ) × T r → G r
通过合成和IdG / T × _{G/T}\times G / T × expT _T T ,我们得到态射,也是满射的,
φ : ( G / T ) × t → G
\varphi : (G/T)\times \mathfrak{t}\rightarrow G
φ : ( G / T ) × t → G
φ r : ( G / T ) × t r → G r
\varphi_r: (G/T)\times \mathfrak{t}_r\rightarrow G_r
φ r : ( G / T ) × t r → G r
最后,如果 A 是 t , φ r \mathfrak{t},\varphi_r t , φ r 诱导的凹室,则满射态射
φ A : ( G / T ) × A → G r
\varphi_A: (G/T)\times A\rightarrow G_r
φ A : ( G / T ) × A → G r
我们定义W在G / T G/T G / T 上的右运算如下:设w ∈ W w\in W w ∈ W 和u ∈ G / T u\in G/T u ∈ G / T ; N G ( T ) N_G(T) N G ( T ) 的提升w w w 到元素n n n 和G的u u u 到元素g g g 。则G / T G/T G / T 中g n gn g n 的像不依赖于n n n 和 g g g 中的选择;我们用u . w u.w u . w 表示。
对于这个运算,W确实在G / T : G/T: G / T : 上自由运算,前面的记号,假设u . w = u u.w=u u . w = u ;然后g n ∈ g T gn\in gT g n ∈ g T ,所以n ∈ T n\in T n ∈ T 和w = 1 w= 1 w = 1 。
我们在( G / T ) × T (G/T)\times T ( G / T ) × T 上定义右运算通过
( u , t ) . w = ( u . w , w − 1 ( t ) ) , u ∈ G / T , t ∈ T , w ∈ W
(u, t).w= (u.w, w^{-1}(t)),u\in G/T, t\in T, w\in W
( u , t ) . w = ( u . w , w − 1 ( t )) , u ∈ G / T , t ∈ T , w ∈ W
以及 ( G / T ) × t (G/T)\times \mathfrak{t} ( G / T ) × t 上 W a ′ W'_a W a ′ 的右运算
( u , x ) . ω = ( u . ω , ω − 1 ( x ) ) , u ∈ G / T , x ∈ t , ω ∈ W a ′
(u, x).\omega = (u.\omega , \omega^{-1}(x)),u\in G/T, x\in \mathfrak{t}, \omega \in W'_a
( u , x ) . ω = ( u . ω , ω − 1 ( x )) , u ∈ G / T , x ∈ t , ω ∈ W a ′
其中 ω ‾ \overline{\omega} ω 是 ω \omega ω 的商 W a ′ / Γ ( T ) = W W'_a/\Gamma (T) = W W a ′ /Γ ( T ) = W 中的像。
如果A是t \mathfrak{t} t 的凹室,并且如果H A H_A H A 是稳定A的W a ′ W'_a W a ′ 的子群,我们通过( G / T ) × A (G/T)\times A ( G / T ) × A 上的H A H_A H A 的限制运算得到。
这些不同的运算与态射f , φ f, \varphi f , φ 和φ A : \varphi_A: φ A : 相容的u ∈ G / T , t ∈ T , x ∈ t , y ∈ A , w ∈ W , ω ∈ W a ′ , h ∈ H A u\in G/T, t\in T, x\in \mathfrak{t}, y\in A, w\in W, \omega \in W'_a, h\in H_A u ∈ G / T , t ∈ T , x ∈ t , y ∈ A , w ∈ W , ω ∈ W a ′ , h ∈ H A ,我们有
f ( ( u , t ) . w ) = f ( u , t ) , φ ( ( u , x ) . ω ) = φ ( u , x ) , φ A ( ( u , y ) . h ) = φ A ( u , y )
f((u, t).w) =f(u, t), \varphi ((u, x).\omega ) =\varphi (u, x), \varphi_A((u, y).h) =\varphi_A(u, y)
f (( u , t ) . w ) = f ( u , t ) , φ (( u , x ) . ω ) = φ ( u , x ) , φ A (( u , y ) . h ) = φ A ( u , y )
令g ∈ G , t ∈ T g\in G,t\in T g ∈ G , t ∈ T ,并令g ‾ \overline{g} g 为G / T G/T G / T 中g g g 的像。通过左平移,G / T G/T G / T (分别为 T、分别为 G)在 g ‾ \overline{g} g (分别为 t t t 、分别为 g t g − 1 gtg^{-1} g t g − 1 )与 g / t \mathfrak{g}/\mathfrak{t} g / t (分别为 t \mathfrak{t} t 、分别为 g \mathfrak{g} g )的认同切线空间通过左平移γ ( g ) \gamma (g) γ ( g ) g g g (分别t t t 、g t g − 1 gtg^{-1} g t g − 1 )。然后,f f f 在( g ‾ , t ) (\overline{g}, t) ( g , t ) 处的切线映射可与定义如下的线性映射f ′ : ( g / t ) × t → g f': (\mathfrak{g}/\mathfrak{t})\times \mathfrak{t}\rightarrow \mathfrak{g} f ′ : ( g / t ) × t → g 识别:如果z ∈ g , x ∈ t z\in \mathfrak{g}, x\in \mathfrak{t} z ∈ g , x ∈ t ,并且如果z ‾ \overline{z} z 表示g / t \mathfrak{g}/\mathfrak{t} g / t 中z z z 的像,则
引用了 1 · 被以下引用 2 引用了 命题 46, III § 3
被以下引用 命题 4 , 命题 1, IX § 6
f ′ ( z ‾ , x ) = f'(\overline{z}, x) = f ′ ( z , x ) = (广告g t − 1 gt^{-1} g t − 1 )( z − (z- ( z − (广告t t t )z + x ) z+x) z + x ) 。
令 F 为从 G × T G\times T G × T 到 T 的映射,使得 F ( g , t ) = g t g − 1 F(g, t) =gtg^{-1} F ( g , t ) = g t g − 1 。从 F ∘ ( γ ( g ) F\circ (\gamma (g) F ∘ ( γ ( g ) ,IdT ) = _T) = T ) = Int g ∘ F g\circ F g ∘ F 开始,我们有 T ( g , t ) ( F ) ( g z , t x ) = T t T_{(g,t)}(F)(gz, tx) = T_t T ( g , t ) ( F ) ( g z , t x ) = T t (Int g g g )∘ T ( e , t ) ( F ) ( z , t x ) \circ T_{(e,t)}(F)(z, tx) ∘ T ( e , t ) ( F ) ( z , t x ) ;由章。 III, §3, no. 12,第 46 号提案,
T ( e , t ) ( F ) ( z , t x ) = t T_{(e,t)}(F)(z, tx) =t T ( e , t ) ( F ) ( z , t x ) = t ((广告t − 1 t^{-1} t − 1 )z − z z-z z − z )+ t x = t +tx=t + t x = t ((广告t − 1 t^{-1} t − 1 )( z − (z- ( z − (广告t t t )z + x z+x z + x ))
因而
T ( g , t ) ( F ) ( g z , t x ) = g t g − 1 T_{(g,t)}(F)(gz, tx) =gtg^{-1} T ( g , t ) ( F ) ( g z , t x ) = g t g − 1 ((广告g t − 1 gt^{-1} g t − 1 )( z − (z- ( z − (广告t t t )z + x z+x z + x ))。
引理紧接着公式通向商。
a) 令g ∈ G , t ∈ T , x ∈ t g\in G, t\in T, x\in \mathfrak{t} g ∈ G , t ∈ T , x ∈ t ,并令g ‾ \overline{g} g 为G / T G/T G / T 中g g g 的像。以下条件是等效的:
引用了 1 引用了 引理 4
(i) t ∈ T r t\in T_r t ∈ T r (分别为x ∈ t r x\in \mathfrak{t}_r x ∈ t r )。
(i bis) 元素 f ( g ‾ , t ) f(\overline{g}, t) f ( g , t ) (分别为 φ ( g ‾ , x ) \varphi (\overline{g}, x) φ ( g , x ) )在 G 中是正则。
(ii) 映射 f f f (分别为 φ \varphi φ )是在点 ( g ‾ , t ) (\overline{g}, t) ( g , t ) (分别为 ( g ‾ , x ) (\overline{g}, x) ( g , x ) )处的浸没。
(ii之二) 映射 f f f (分别为φ \varphi φ )的版本为点 ( g ‾ , t ) (\overline{g}, t) ( g , t ) (分别为( g ‾ , x ) (\overline{g}, x) ( g , x ) )。
b) 映射 f r f_r f r (分别φ r \varphi_r φ r 、φ A \varphi_A φ A )使 ( G / T ) × T r (G/T)\times T_r ( G / T ) × T r (分别( G / T ) × t r (G/T)\times \mathfrak{t}_r ( G / T ) × t r 、( G / T ) × A (G/T)\times A ( G / T ) × A )成为 G r G_r G r 和群 W(分别W a ′ W'_a W a ′ )的主覆盖,分别H A H_A H A )。
a) (i)和(i之二)的等价是明确的; (ii)和(ii之二)的结果来自关系dim((G/ T /T / T )× T \times T × T )= = = dim((G/ T /T / T )× t \times \mathfrak{t} × t )= = = dim(G)。当且仅当 g = t + \mathfrak{g}=\mathfrak{t}+ g = t + Im(Ad t − t- t − Id) 时,引理 4,f f f 是点 ( g ‾ , t ) (\overline{g}, t) ( g , t ) 的淹没,这意味着 t t t 是规则的。最后,由于 φ = f ∘ \varphi =f\circ φ = f ∘ (IdG / T × _{G/T}\times G / T × expT _T T ), φ ,\varphi , φ 的 étale 为点 ( g ‾ , x ) (\overline{g}, x) ( g , x ) 当且仅当 f f f 的 étale 为点 ( g ‾ (\overline{g} ( g ,exp x x x ),通过前面的方法即 x x x 属于至 t r \mathfrak{t}_r t r 。
b) 态射 f r , φ r , φ A f_r, \varphi_r, \varphi_A f r , φ r , φ A 因此是étale。另一方面,W 在G / T G/T G / T 上自由运行,更不必说在( G / T ) × T (G/T)\times T ( G / T ) × T 上自由运行。设G中的g , g ′ g, g' g , g ′ 和T r T_r T r 中的t , t ′ t, t' t , t ′ 使得f ( g ‾ , t ) = f ( g ‾ ′ , t ′ ) f(\overline{g}, t) =f(\overline{g}', t') f ( g , t ) = f ( g ′ , t ′ ) ;然后将 Int g − 1 g ′ g^{-1}g' g − 1 g ′ 映射 t ′ t' t ′ 到 t t t ,因此将 T 归一化,因为 W 映射 ( g ‾ , t ) (\overline{g}, t) ( g , t ) 中的 T = Z ( t ) 0 = Z ( t ′ ) 0 T = Z(t)_0= Z(t')_0 T = Z ( t ) 0 = Z ( t ′ ) 0 和 g − 1 g ′ g^{-1}g' g − 1 g ′ 的类 w w w 为( g ‾ ′ , t ′ ) (\overline{g}', t') ( g ′ , t ′ ) 。由此可见,f r f_r f r 是群 W 的主覆盖;这立即意味着φ r \varphi_r φ r 是群W a ′ W'_a W a ′ 的主覆盖,因此通过限制到( G / T ) × t r (G/T)\times \mathfrak{t}_r ( G / T ) × t r 的连通分量( G / T ) × A (G/T)\times A ( G / T ) × A ,φ A \varphi_A φ A 是群H A H_A H A 的主覆盖。
习题
参见习题为 § 5 。