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。

§ 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 gg 的 2 可以用以下任一属性来表征:

a) Ad gg 固定的g\mathfrak{g} 的子代数为嘉当子代数。

b)Z(g)0b) 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 GrG_r(分别为 TrT_r)集合表示 G 中的正则。当且仅当 Z(g)0Z(g)_0 等于 T 时,G 属于到 TrT_r 的元素 gg; GrG_r的每个元素是Tr(T_r(§2, no. 2的共轭到元素,Th。 2)。

T 属于到 TrT_r 的元素 tt 当且仅当对于每个根 α∈R(G,T)\alpha \in R(G,T) 有 tα≠1t^{\alpha}\not= 1;因而,T -- TrT_r 是 R(G,T)R(G,T) 中 α\alpha 的 subtori Ker α\alpha 的并。

命题 1 01DV

将n=n=暗淡G。存在维数n−3n-3的紧实解析流形V和映射φ:V→G\varphi : V\rightarrow G,其像是G -- GrG_r。

引用了 1 · 被以下引用 2

引用了 IX § 4. 。 根系与紧凑型群相关

被以下引用 习题 2, § 5, 注 1

设 α∈R(G,T)\alpha \in R(G,T);将 Vα=(G/V_{\alpha}= (G/Z(Kerα\alpha ))×\times (Kerα\alpha ),并让 φα\varphi_{\alpha} 成为从 VαV_{\alpha} 到 G 的态射,这样,对于所有 g∈Gg\in G 和所有 t∈t\in Ker α\alpha,我们有φα(g‾,t)=gtg−1\varphi_{\alpha}(\overline{g}, t) =gtg^{-1}(我们用g‾\overline{g}表示gg模Z(Kerα\alpha)的陪集)。那么VαV_{\alpha}是维数的紧实解析流形

暗淡 Vα=V_{\alpha}= 暗淡 G−G- 暗淡 Z(Ker α\alpha ) ++ 暗淡 Kerα\alpha

=n−=n-(暗淡T + 2)+(暗淡T−1T-1)=n−3=n-3

(§4, no. 5,Th.11);φα;\varphi_{\alpha}是实解析流形的态射,φα\varphi_{\alpha}的像由G共轭的元素到Kerα\alpha的元素组成。现在只需将 V 变为流形 VαV_{\alpha} 的和,并将 φ\varphi 变为态射,在每个 VαV_{\alpha} 上归纳出 φα\varphi_{\alpha}。

注 01DW

如果 Z(g)Z(g) 是 G 的最大值环面,则称 G 的元素 gg 非常规则。如果且仅当 w(g)≠gw(g)\not=g 对于 WG(T)(W_G(T) (§4, no. 7 的每个非恒等元素 ww,则 g∈T,gg\in T,g 非常规则,命题 14)。因而,正则元素的集合是G的密集开子集(§2, no. 5,命题5的Cor.2)。

引用了 2

引用了 推论 2, IX § 2, 命题 14, IX § 4

2. 房间和壁龛

用元素x∈tx\in \mathfrak{t}的tr\mathfrak{t}_r集合表示,使得expxx是正则的,在其他字属于到TrT_r。 t\mathfrak{t} 属于的元素 xx 到t\mathfrak{t} -- tr\mathfrak{t}_r 当且仅当存在根 α∈R(G,T)\alpha \in R(G,T) 使得δ(α)(x)∈2πiZ\delta (\alpha )(x)\in 2\pi i\mathbf{Z}。对于每个根α∈R(G,T)\alpha \in R(G,T)和每个整数nn,用x∈tx\in \mathfrak{t}的Hα,nH_{\alpha ,n}集合表示,使得δ(α)(x)=2πin\delta (\alpha )(x) = 2\pi in。 Hα,nH_{\alpha ,n}被称为t\mathfrak{t}的单数超平面,而t\mathfrak{t} -- tr\mathfrak{t}_r是单数超平面的并。 t\mathfrak{t} 的凹室是 tr\mathfrak{t}_r 的连通分量,腔室是那些经过原点的单数超平面(即 Hα,0=H_{\alpha ,0}= Kerδ(α),α∈R(G,T)\delta (\alpha ),\alpha \in R(G,T))的并 t\mathfrak{t} 中的补集的连通分量。

我们有 Γ(T)⊂t\Gamma (T)\subset \mathfrak{t}-- tr\mathfrak{t}_r;表示由节点向量 (§4, no. 5) 生成的 Γ(T)\Gamma (T) 的 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)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} 的群,并用仿射的自同构的 WaW_a(分别为 Wa′W'_a)群表示空间 t\mathfrak{t} 由 W 生成,并且翻译 tγ:x→x+γt_{\gamma}:x \rightarrow x+\gamma 为 γ∈N(G,T)\gamma \in N(G,T)(分别为 γ∈Γ(T)\gamma \in \Gamma (T))。

令 w∈W,γ∈Γw\in W,\gamma \in \Gamma (T)、α∈R(G,T)\alpha \in R(G,T) 和 n∈Zn\in \mathbf{Z}。我们有:

w(Hα,n)=Hwα,n,tγ(Hα,n)=Hα,n+⟨γ,α⟩ w(H_{\alpha ,n}) = H_{w\alpha ,n},t_{\gamma}(H_{\alpha ,n}) = H_{\alpha ,n+\langle\gamma ,\alpha\rangle}

由此可见,对于所有室 C 和所有 w∈W,w(C)w\in W,w(C) 都是室,对于所有凹室 A 和所有 w∈Wa′,w(A)w\in W'_a,w(A) 都是凹室。 注,当X(T)⊗RX(T)\otimes \mathbf{R}通过同构(2πi)−1δ(2\pi i)^{-1}\delta与t∗\mathfrak{t}^*识别时,t\mathfrak{t}和群WaW_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)(第VI, §2, no. 1章)。

命题 2 01DX

a) 群 WaW_a(分别为 Wa′W'_a)是 W 乘以 N(G,T)N(G,T)(分别为 Γ(T)\Gamma (T))的半直接乘积; Wa′W'_a子群WaW_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 WaW_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}(分别为A,分别为A)是W在t\mathfrak{t}上的运算(分别为t\mathfrak{t}上的WaW_a,以及t\mathfrak{t}-- tr\mathfrak{t}_r上的WaW_a)的基本域。如果x∈trx\in \mathfrak{t}_r和w∈Waw\in W_a使得w(x)=xw(x) =x,则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⊂CA\subset C和γ∈0A.∈A‾\gamma \in \frac{0}{A}.\in \overline{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),使得

如果w∈Ww\in W和γ∈Γ\gamma \in \Gamma(T),则wtγw−1=tw(γ)wt_{\gamma}w^{-1}=t_{w(\gamma)}和wtγw−1tγ−1=tw(γ)−γwt_{\gamma}w^{-1}t^{-1}_{\gamma}=t_{w(\gamma)-\gamma},以及w(γ)−γ∈N(G,T)w(\gamma )-\gamma \in 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。

推论 1 01DY

令 A 为其闭合的 t,A‾\mathfrak{t},\overline{A} 的凹室,以及 A 在 Wa′W'_a 中的 HAH_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Wa′W'_a是HAH_A乘WaW_a的半直接乘积。

b) 指数映射 A‾→T\overline{A}\rightarrow T 和典范嵌入 T→GT\rightarrow G 诱导通过商和子集同胚

A‾/HA→T/W→G/\overline{A}/H_A\rightarrow T/W\rightarrow G/整数(G)

A/HA→Tr/W→Gr/A/H_A\rightarrow T_r/W\rightarrow G_r/Int(G)。

让w′∈Wa′w'\in W'_a;则w′(A)w'(A)是t\mathfrak{t}的凹室,并且存在WaW_a的(命题2b2b)))唯一元素ww使得w(A)=w′w(A) =w'(A),即w−1w′∈HAw^{-1}w'\in H_A。由于 WaW_a 在 Wa′W'_a 中是正规的,这就证明了 a)。

A‾\overline{A}的典范嵌入变成t\mathfrak{t}诱导连续的双射θ:A‾→\theta :\overline{A}\rightarrowt/Wa\mathfrak{t}/W_a(命题2c2c))),这是一个同胚,因为A是紧的。由于WaW_a在Wa′W'_a中是正常的,群HAH_A在t/Wa(\mathfrak{t}/W_a(代数上规范地运行,第1章。 I, §5, no. 4)和t/Wa′\mathfrak{t}/W'_a可以用商(t/Wa)/HA(\mathfrak{t}/W_a)/H_A来识别; 映射 θ\theta 与 HAH_A 的运算兼容,因此诱导通过通向商同胚 A/HA→t/Wa′A/H_A\rightarrow \mathfrak{t}/W'_a。此外,expΓ_{\Gamma}诱导是从t/Γ(T)\mathfrak{t}/\Gamma (T)到T的同态,因此也是从t/Wa′\mathfrak{t}/W'_a到T/WT/W的同态。 断言 b) 由此得出,Cor. §2, no. 4第 5 号提案 1。

注 1 01DZ

群 HAH_A 可以自然地与 Γ(T)/N(G,T)\Gamma (T)/N(G,T) 等同,因此也可以与 π1(G)\pi_1(G) 等同。因而,当 G 是单连通时,它从约化到单位元素。

注 2 01E0

设 x∈Ax\in A;那么exp x∈Trx\in T_r,所以Z(exp xx)0=T_0= T。此外,当且仅当所有w∈Wa′w\in W'_a的w(x)≠xw(x)\not=x与恒等式不同时,expxx是非常规则的(no. 1,注)。由科. 1,这也意味着h(x)≠xh(x)\not=x对于所有h∈HAh\in H_A来说都不同于恒等式。特别是,如果 G 是单连通的,则对于所有 t∈Trt\in T_r 都有 ZG(t)=TZ_G(t) = T,并且 G 的每个正则元素都是非常规则的。

引用了 1 · 被以下引用 2

引用了 推论 1

被以下引用 定理 1, 例 1, IX § 9

注 3 01E1

WaW_a(第VI, §2, no. 2章)的特殊点是t\mathfrak{t}的元素xx,这样δ(α)(x)∈2πiZ\delta (\alpha )(x)\in 2\pi i\mathbf{Z}适用于所有α∈R(G,T)(\alpha \in R(G,T) (loc。引文,命题 3),即 exp x∈C(G)(x\in C(G) (§4, no. 4,命题 8)。对于这样的元素xx,我们对所有w∈Ww\in W有wx−x∈N(G,T)wx-x\in N(G,T)(第VI, §1, no. 9章,第27条提案),因而WaW_a和Wa′W'_a重合中的xx有稳定子。设S为A的特殊点的集合;这是从前文和 Cor 得出的。 1 群 HAH_A 在 S 上自由运算,并且指数映射诱导双射从 S/HAS/H_A 到 C(G)。

引用了 4

引用了 命题 8, IX § 4, 推论 1, 命题 27, VI § 1, VI § 2. 。艾芬·韦尔群

推论 2 01E2

令 C 为t\mathfrak{t} 的室,且C‾\overline{C} 为其封闭。 典范嵌入 C‾→t→g\overline{C}\rightarrow \mathfrak{t}\rightarrow \mathfrak{g} 诱导通过商同胚

引用了 2

引用了 推论, IX § 2, TG III § 4. 群在拓扑空间上正常运行;拓扑群和空间与运算符的紧凑性

C‾→t/W→g/\overline{C}\rightarrow \mathfrak{t}/W\rightarrow \mathfrak{g}/广告(G)。

规范的映射C‾→t\overline{C}\rightarrow \mathfrak{t}和t→t/W\mathfrak{t}\rightarrow \mathfrak{t}/W是正确的(一般拓扑,第III, §4, no. 1章,第2c2c)))。 映射 C‾→t/W\overline{C}\rightarrow \mathfrak{t}/W 是连续的、真属的、双射的(命题2c2c)));因而,它是同胚,因此是 Cor 的推论。 §2, no. 5第6号提案。

注 4 01E3

用g\mathfrak{g}(第VII, §2, no. 2章,定义2)的正则元素greg\mathfrak{g}_{reg}集合表示并放入treg=t∩greg\mathfrak{t}_{reg}=\mathfrak{t}\cap \mathfrak{g}_{reg}。对于x∈tx\in \mathfrak{t},我们有

det(X−-广告gx_{\mathfrak{g}}x)=Xdim∏α∈R(G,T)t(X−δ(α)(x))= X^{dim}\prod_{\alpha\in R(G,T)}^{\mathfrak{t}}(X-\delta (\alpha )(x)),

因而treg\mathfrak{t}_{reg}是元素的xx或t\mathfrak{t}的集合,这样对于所有α∈R(G,T)\alpha \in R(G,T)来说δ(α)(x)≠0\delta (\alpha )(x)\not= 0,即t\mathfrak{t}的室的并(所以tr⊂treg\mathfrak{t}_r\subset \mathfrak{t}_{reg})。因而C∩treg=CC\cap \mathfrak{t}_{reg}= C,所以我们有同胚

C→treg/W→greg/C\rightarrow \mathfrak{t}_{reg}/W\rightarrow \mathfrak{g}_{reg}/广告(G)。

引用了 1

引用了 定义 2, VII § 2

推论 3 01E4

假设G是单连通的;设gg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\inexp(A)和0∈A‾0\in \overline{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gg属于到Tr(T_r(§2, no. 2,Th。 2)。令xx为tr\mathfrak{t}_r的元素,使得expx=gx=g,并令A′A'为t\mathfrak{t}包含xx的凹室。 t\mathfrak{t} 的凹室 A,使得 g∈g\in exp(A) 是 γ∈Γ(T)\gamma \in \Gamma (T) 的凹室 A′−γA'-\gamma;因此,断言是从命题2d)2d)得出的。

3. 自同构和正则元素

引理 1 01E5

设uu为G的自同构,H集合为其固定的点。

引用了 2 · 被以下引用 1

引用了 推论 1, IX § 1, 定义 3, IX § 4

被以下引用 命题 3

a) H 是 G 的闭子群。

b) 如果 H0H_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H0H_0是G的中心,我们有L(H)={0}L(H) =\{0\},所以自同态L(u)−L(u)-Id of g\mathfrak{g}是双射的。令ff为流形G的自同态,由f(g)=u(g)−1gf(g) =u(g)^{-1}g对g∈Gg\in G定义;它是étale,因为如果g∈Gg\in G和x∈gx\in \mathfrak{g},我们有T(f)(xg)=u(g)−1(x−L(u)(x))gT(f)(xg) =u(g)^{-1}(x-L(u)(x))g,所以ff在gg的切线映射是双射的。由此可见,ff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) 是uu 下的像。根据 loc. 19 号提案。如上所述,G 存在元素 hh,使得 (Int hh)(E)=u(E)(E) =u(E)。令 g∈Gg\in G 使得 h=f(g)=u(g)−1gh=f(g) =u(g)^{-1}g;那么

u∘u\circ整数g=g=(整数u(g)u(g))∘u=\circ u=整数g∘g\circ(整数hh)−1∘u^{-1}\circ u,

所以框架(Int gg)(E)(E)在uu下是稳定的。如果(Int gg)(E)=(T1,B,(Uα)α∈B)(E) = (T_1,B,(U_{\alpha})_{\alpha\in B}),则∑Uα∈L(H)\sum U_{\alpha}\in L(H);因为L(H)={0}L(H) =\{0\},这意味着B=∅B =\emptyset,所以G=T1G = T_1,并且G是可交换的。

引理 2 01E6

令xx为T的元素,S为T的子环。如果Z(x)∩Z(S)Z(x)\cap Z(S)约化对T的恒等分量,则存在S的元素ss,使得xsxs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),令SαS_{\alpha}是S的元素ss的S由……组成的子流形,使得(xs)α=1(xs)^{\alpha}= 1。如果 S 不存在元素 ss 使得 xsxs 是正则,则 S 是子流形 SαS_{\alpha} 的并,因此等于其中之一。因此,R(G,T)R(G,T)中存在α\alpha,使得(xs)α=1(xs)^{\alpha}= 1对于所有s∈Ss\in S;但这意味着 xα=1x^{\alpha}= 1 和 α∣S=1\alpha |S = 1,因此 Z(x)∩Z(S)⊃Z(x)\cap Z(S)\supset Z(Ker α\alpha ),因此引理。

引理 3 01E7

假设 G 是单连通的。令C为t\mathfrak{t}的腔室,且uu为G的自同构,使得T和C在uu下稳定。然后将由uu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) 由节点向量 KαK_{\alpha} (α∈R(G,T))(\alpha \in R(G,T)) 生成,因此具有 KαK_{\alpha} 系列的基由……组成,其中 α\alpha 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是环面T的自同构,留下Γ\Gamma(T)的稳定基,则φ\varphi的固定点的集合是连通的。将这个基分解为φ\varphi生成的群的轨道的不相交的并,我们就简化为T=UnT =\mathbf{U}^n和φ\varphi是自同构(z1,...,zn)→(z2,...,zn,z1)(z_1, . . . , z_n) \rightarrow (z_2, . . . , z_n, z_1)的情况;在这种情况下,φ\varphi的固定点是z∈Uz\in \mathbf{U}的点(z,z,...,z)(z, z, . . . , z),其中形式与T的子群相连。

命题 3 01E8

令uu为G的自同构,并令xx为由uu固定的G的点。

引用了 3 · 被以下引用 2

引用了 推论 5, IX § 2, 引理 1, 引理 2

被以下引用 推出, 定理 1

a) 存在g\mathfrak{g}的元素aa,由L(u)L(u)和Adxx固定,使得xxexpaa是正则的。

b) 存在由uu固定且与xx交换的G的正则元素gg。

令H为u,Su, S的固定点的群和Z(x)∩HZ(x)\cap H的最大环面,K为Z(S)∩Z(x)Z(S)\cap 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xx,所以K最大为秩和包含S和xx。另一方面,K 在 uu 下是稳定的,因为 S 和 xx 是;用K中uu的固定点的V集合表示。则

S⊂V0⊂K∩H⊂Z(S)∩Z(x)∩H S\subset V_0\subset K\cap H\subset Z(S)\cap Z(x)\cap H

所以V0V_0包含在(Z(x)∩H)0(Z(x)\cap H)_0中S的扶正子中;但后者约化到S(loc.cit.,Cor.6),因此最终V0=SV_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xx,并且等于Z(S)∩Z(x)Z(S)\cap Z(x) 的恒等分量; 断言 a) 现在由引理 2 得出。我们通过取 g=xg=x exp aa 推导出 b)。

推出 01E9

令s\mathfrak{s}为紧李代数,并令φ\varphi为s\mathfrak{s}的自同构。存在由φ\varphi固定的s\mathfrak{s}的正则元素。

引用了 1

引用了 命题 3

替换s\mathfrak{s}乘以Ds\mathscr{D}\mathfrak{s},我们可以假设s\mathfrak{s}是半单。令 S 为紧单连接李群与李代数 s\mathfrak{s},并令 uu 为 S 的自同构,使得 L(u)=φL(u) =\varphi。命题3意味着s\mathfrak{s}存在元素aa,由φ\varphi固定,使得expaa在S中是正则;特别是,aa在s\mathfrak{s}(no. 2,注4)中是规则的。

定理 1 01EA

设 uu 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uu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 uu 下稳定。

c) 如果 G 是单连通的,则 uu 的固定点的集合是连通的。

断言 a) 是命题 3 的特例x=ex=e。我们现在假设 G 是单连通的并证明 b) 和 c)。令xx为由uu固定的G的元素,并令gg为G的正则元素,由uu固定并与xx交换(命题3)。 gg的扶正器K是G的最大环面(no. 2,注2),在uu、包含于、xx和gg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\inexp A和0∈A0\in A;由于 gg 被 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uu固定的K的点的集合连接(引理3)和包含xx和ee,因此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)是D(G)的通用覆盖,并且如果f:D~(G)→Gf: \widetilde{D}(G)\rightarrow G是规范的态射,则存在D~(G)\widetilde{D}(G)的自同构u~\widetilde{u}使得f∘u~=u∘ff\circ \widetilde{u}=u\circ f。如果K~\widetilde{K}是D~(G)\widetilde{D}(G)的最大值环面,并且C~\widetilde{C}是L(K~)L( \widetilde{K})的一个室,在u~\widetilde{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) 和C~=L(f)−1\widetilde{C} = L(f)^{-1}(C),我们立即看到K 和C 在uu 下是稳定的,因此在一般情况下断言 b)。

推出 1 01EB

假设Z\mathbf{Z}-模块π1(G)\pi_1(G)无扭转。

引用了 2

引用了 推论 3, IX § 2, 推论 3, IX § 4

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);让 x∈Gx\in G;写出x=uvx=uv,加上u∈C(G)0u\in C(G)_0和v∈D(G)v\in D(G)。然后Z(x)=C(G)0.ZD(G)(v)Z(x) = C(G)_0.Z_{D(G)}(v)。由 Th. 1c),ZD(G)(v)1c), Z_{D(G)}(v) 已连通,因此 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) 是 G 包含于 xx 最大环面的并,因此 b)。

推论 2 01EC

令 Γ\Gamma 为 Aut(G) 的紧凑子群,具有以下性质:

引用了 1 · 被以下引用 1

引用了 推论 5, IX § 2

被以下引用 推论 3

(*) 存在Γ\Gamma的元素u1,...,unu_1, . . . , u_n,使得对于所有ii,由u1,...,uiu_1, . . . , u_i生成的Γ\Gamma的子群的闭包Γi\Gamma_i是Γ\Gamma的正规子群,并且Γn=Γ\Gamma_n=\Gamma。

那么,在运算 Γ\Gamma 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u1≠u_1\not=Id;则u1u_1固定点的子群H与G不同,且在Γ\Gamma的运算下稳定。而且,由于Γ\Gamma是紧的,Aut(H0_0)中Γ\Gamma的像是Γ\Gamma的商,因此也满足条件(*)。到归纳假设时,H在Γ\Gamma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下稳定;这是 G 的最大环面,因为 G 的 H0H_0 包含正则元素 (Th. 1a1a))) 是 S 的共轭到元素(见上文,Cor. 4)。

推论 3 01ED

令H为李群且Γ\Gamma是H的紧致子群。假设H0H_0是紧致且Γ\Gamma满足Cor的条件 (*)。 2. 则存在最大环面 T 为 H0H_0,使得 Γ⊂NH(T)\Gamma \subset 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

推论 4 01EE

紧李群的每个幂零子群都包含在最大值环面的归一化器中。

引用了 6

引用了 定理 1, A I § 6, 定理 4, A I § 6, 推论 2, III § 9, 推论 1, IX § 1, 推论 3, TG VII § 1. 子群和商群 $\mathbf{R}^n$

令 H 为紧李群,N 为 H 的幂零子群。则 N 的闭包 Γ\Gamma 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满足条件(*)。现在 Γ0\Gamma_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 生成的的元素 u1u_1 的稠密子群 Γ0(\Gamma_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/Γ0\Gamma /\Gamma_0是幂零的,并且存在u~2,...,u~n∈Γ/Γ0\widetilde{u}_2, . . . ,\widetilde{u}_n\in \Gamma /\Gamma_0生成的Γ/Γ0\Gamma /\Gamma_0,因此(u~2,...,u~r)(\widetilde{u}_2, . . . ,\widetilde{u}_r)生成的Γ/Γ0\Gamma /\Gamma_0的子群对于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u2,...,unu_2, . . . , u_n是Γ\Gamma中u~2,...,u~n\widetilde{u}_2, . . . ,\widetilde{u}_n的代表,则序列(u1,...,un)(u_1, . . . , u_n)具有所需的属性。

例 01EF

取G=U(n,C)G =\mathbf{U}(n,\mathbf{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是U(Φ)\mathbf{U}(\Phi )的幂零子群,则存在基 of V 其中矩阵 of 元素 of Γ\Gamma 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 G 和 (G/\boldsymbol{/}T) ×A→Gr\times \mathbf{A}\rightarrow \mathbf{G}_{\boldsymbol{r}}

映射 (g,t)→gtg−1(g, t) \rightarrow gtg^{-1} 从 G×TG\times 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

这是满射的 (§2, no. 2, Th. 2)。由限制、ff 诱导满射态射

fr:(G/T)×Tr→Gr f_r: (G/T)\times T_r\rightarrow G_r

通过合成和IdG/T×_{G/T}\timesexpT_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
φr:(G/T)×tr→Gr \varphi_r: (G/T)\times \mathfrak{t}_r\rightarrow G_r

最后,如果 A 是 t,φr\mathfrak{t},\varphi_r 诱导的凹室,则满射态射

φA:(G/T)×A→Gr \varphi_A: (G/T)\times A\rightarrow G_r

我们定义W在G/TG/T上的右运算如下:设w∈Ww\in W和u∈G/Tu\in G/T; NG(T)N_G(T)的提升ww到元素nn和G的uu到元素gg。则G/TG/T中gngn的像不依赖于nn 和 gg 中的选择;我们用u.wu.w表示。

对于这个运算,W确实在G/T:G/T:上自由运算,前面的记号,假设u.w=uu.w=u;然后gn∈gTgn\in gT,所以n∈Tn\in T和w=1w= 1。

我们在(G/T)×T(G/T)\times 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

以及 (G/T)×t(G/T)\times \mathfrak{t} 上 Wa′W'_a 的右运算

(u,x).ω=(u.ω,ω−1(x)),u∈G/T,x∈t,ω∈Wa′ (u, x).\omega = (u.\omega , \omega^{-1}(x)),u\in G/T, x\in \mathfrak{t}, \omega \in W'_a

其中 ω‾\overline{\omega} 是 ω\omega 的商 Wa′/Γ(T)=WW'_a/\Gamma (T) = W 中的像。

如果A是t\mathfrak{t}的凹室,并且如果HAH_A是稳定A的Wa′W'_a的子群,我们通过(G/T)×A(G/T)\times A上的HAH_A的限制运算得到。

这些不同的运算与态射f,φf, \varphi和φA:\varphi_A:相容的u∈G/T,t∈T,x∈t,y∈A,w∈W,ω∈Wa′,h∈HAu\in G/T, t\in T, x\in \mathfrak{t}, y\in A, w\in W, \omega \in W'_a, h\in H_A,我们有

f((u,t).w)=f(u,t),φ((u,x).ω)=φ(u,x),φA((u,y).h)=φA(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)

引理 4 01EG

令g∈G,t∈Tg\in G,t\in T,并令g‾\overline{g}为G/TG/T中gg的像。通过左平移,G/TG/T(分别为 T、分别为 G)在 g‾\overline{g}(分别为 tt、分别为 gtg−1gtg^{-1})与 g/t\mathfrak{g}/\mathfrak{t}(分别为 t\mathfrak{t}、分别为 g\mathfrak{g})的认同切线空间通过左平移γ(g)\gamma (g) gg(分别tt、gtg−1gtg^{-1})。然后,ff在(g‾,t)(\overline{g}, t)处的切线映射可与定义如下的线性映射f′:(g/t)×t→gf': (\mathfrak{g}/\mathfrak{t})\times \mathfrak{t}\rightarrow \mathfrak{g}识别:如果z∈g,x∈tz\in \mathfrak{g}, x\in \mathfrak{t},并且如果z‾\overline{z}表示g/t\mathfrak{g}/\mathfrak{t}中zz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) =(广告gt−1gt^{-1})(z−(z-(广告tt)z+x)z+x)。

令 F 为从 G×TG\times T 到 T 的映射,使得 F(g,t)=gtg−1F(g, t) =gtg^{-1}。从 F∘(γ(g)F\circ (\gamma (g),IdT)=_T) = Int g∘Fg\circ F 开始,我们有 T(g,t)(F)(gz,tx)=TtT_{(g,t)}(F)(gz, tx) = T_t(Int gg)∘T(e,t)(F)(z,tx)\circ T_{(e,t)}(F)(z, tx);由章。 III, §3, no. 12,第 46 号提案,

T(e,t)(F)(z,tx)=tT_{(e,t)}(F)(z, tx) =t((广告t−1t^{-1})z−zz-z)+tx=t+tx=t((广告t−1t^{-1})(z−(z-(广告tt)z+xz+x))

因而

T(g,t)(F)(gz,tx)=gtg−1T_{(g,t)}(F)(gz, tx) =gtg^{-1}((广告gt−1gt^{-1})(z−(z-(广告tt)z+xz+x))。

引理紧接着公式通向商。

命题 4 01EH

a) 令g∈G,t∈T,x∈tg\in G, t\in T, x\in \mathfrak{t},并令g‾\overline{g}为G/TG/T中gg的像。以下条件是等效的:

引用了 1

引用了 引理 4

(i) t∈Trt\in T_r(分别为x∈trx\in \mathfrak{t}_r)。

(i bis) 元素 f(g‾,t)f(\overline{g}, t)(分别为 φ(g‾,x)\varphi (\overline{g}, x))在 G 中是正则。

(ii) 映射 ff(分别为 φ\varphi)是在点 (g‾,t)(\overline{g}, t)(分别为 (g‾,x)(\overline{g}, x))处的浸没。

(ii之二) 映射 ff(分别为φ\varphi)的版本为点 (g‾,t)(\overline{g}, t)(分别为(g‾,x)(\overline{g}, x))。

b) 映射 frf_r(分别φr\varphi_r、φA\varphi_A)使 (G/T)×Tr(G/T)\times T_r(分别(G/T)×tr(G/T)\times \mathfrak{t}_r、(G/T)×A(G/T)\times A)成为 GrG_r 和群 W(分别Wa′W'_a)的主覆盖,分别HAH_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\times T)==dim((G/T/T)×t\times \mathfrak{t})==dim(G)。当且仅当 g=t+\mathfrak{g}=\mathfrak{t}+ Im(Ad t−t-Id) 时,引理 4,ff 是点 (g‾,t)(\overline{g}, t) 的淹没,这意味着 tt 是规则的。最后,由于 φ=f∘\varphi =f\circ (IdG/T×_{G/T}\times expT_T),φ,\varphi 的 étale 为点 (g‾,x)(\overline{g}, x) 当且仅当 ff 的 étale 为点 (g‾(\overline{g},exp xx),通过前面的方法即 xx 属于至 tr\mathfrak{t}_r。

b) 态射 fr,φr,φAf_r, \varphi_r, \varphi_A 因此是étale。另一方面,W 在G/TG/T 上自由运行,更不必说在(G/T)×T(G/T)\times T 上自由运行。设G中的g,g′g, g'和TrT_r中的t,t′t, t'使得f(g‾,t)=f(g‾′,t′)f(\overline{g}, t) =f(\overline{g}', t');然后将 Int g−1g′g^{-1}g' 映射 t′t' 到 tt,因此将 T 归一化,因为 W 映射 (g‾,t)(\overline{g}, t) 中的 T=Z(t)0=Z(t′)0T = Z(t)_0= Z(t')_0 和 g−1g′g^{-1}g' 的类 ww 为(g‾′,t′)(\overline{g}', t')。由此可见,frf_r 是群 W 的主覆盖;这立即意味着φr\varphi_r是群Wa′W'_a的主覆盖,因此通过限制到(G/T)×tr(G/T)\times \mathfrak{t}_r的连通分量(G/T)×A(G/T)\times A,φA\varphi_A是群HAH_A的主覆盖。

注 1 01EI

根据§2, no. 4的命题3,流形(G/T)×A(G/T)\times A是单连通的。由此可见φA\varphi_A是GrG_r的万能覆盖;由于 π1(Gr)\pi_1(G_r) 与 π1(G)\pi_1(G) 自然同构(no. 1,第 1 条命题和通则拓扑,第 XI 章,正在准备中),我们恢复了π1(G)\pi_1(G) 可以与 HAH_A(即Γ(T)/N(G,T)\Gamma (T)/N(G,T))识别的事实。

引用了 2

引用了 命题 3, IX § 2, 命题 1

注 2 01EJ

φA\varphi_A到W×A⊂(G/T)×AW\times A\subset (G/T)\times A的限制使W×AW\times A成为TrT_r与群HAH_A的主覆盖。这样我们就恢复了Cor。 no. 2 的第 2 号提案 1。

引用了 1

引用了 推论 1

注 3 01EK

用指数映射下的GrG_r的gr\mathfrak{g}_r逆像和由expG_G诱导的ε:gr→Gr\varepsilon :\mathfrak{g}_r\rightarrow G_r映射表示。 映射(g,x)→(g, x) \rightarrow(广告gg)(x)(x)从G×trG\times \mathfrak{t}_r到gr\mathfrak{g}_r定义通过商映射ψr:(G/T)×tr→gr\psi_r: (G/T)\times \mathfrak{t}_r\rightarrow \mathfrak{g}_r。我们有ε∘ψr=φr\varepsilon \circ \psi_r=\varphi_r。令 w∈W,γ∈Γ(T)w\in W, \gamma \in \Gamma (T) 和 ω∈Wa′\omega \in W'_a 使得 ω(z)=w(z)+γ\omega (z) =w(z) +\gamma 对于所有 z∈tz\in \mathfrak{t};那么 ψr((g‾,x)ω)=ψr(g‾,x)−\psi_r((\overline{g}, x)\omega ) =\psi_r(\overline{g}, x)- (Ad gg)(γ)(\gamma ) 对应 g∈G,x∈trg\in G, x\in \mathfrak{t}_r,所以 ψr((g‾,x)ω)=ψr(g‾,x)\psi_r((\overline{g}, x)\omega ) =\psi_r(\overline{g}, x) 当且仅当 γ=0\gamma = 0。由此可见(cf.概述拓扑,第XI,准备中)ψr\psi_r是gr\mathfrak{g}_r与群W的主覆盖,ε:gr→Gr\varepsilon :\mathfrak{g}_r\rightarrow G_r是与主覆盖φr\varphi_r相关的覆盖,其纤维同构于Wa′W'_a-设置Wa′/WW'_a/W。

习题

参见习题为 § 5。

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