Bourbaki marks this one as harder than the rest.
令K为特征零的域,K上的有限维l的V向量空间,以及由伪反射生成的GL(V)的G子群。把q=Card(G);用S(或L)表示V的对称代数(或外部代数)。如果x∈V,则用x(或x′)表示其S(或L)中的典范像。
a) 设E=S⊗L为S和L中的张量积。证明 E 上存在唯一的推导 d,使得所有 x∈V 都有 dx=x′ 和 dx′=0。
b) 令SG为G的对称不变量的代数,并令P1,…,Pl为SG的齐次元素,使得SG=K[P1,…,Pl]。对于 [1,l] 和 i1<⋯<ir 的每个子集 I={i1,…,ir},将
ωI=dPi1…dPir. 证明
ωI在
S上是线性独立的,并且
E的元素的属于到子代数
EG由……组成在
G下不变。推断出,对于所有
ω∈EG,存在
a,cI∈SG,以及
a=0,使得
aω=I∑cIωI.
c) 证明S⊗⋀lV中包含的EG的每个元素都是形式c.dP1…dPl,其中c∈SG。 (应用提案 5。)
d) 显示SG模块EG的ωI形式基。 (b)中记号,关系aω=∑IcIωI两边乘以元素ωJ,并应用c);推出,如果I是J的补集,则a除cI;因此9事实是ωI生成EG。)
e) 设 Sn(分别为 Lm)为次数 n(分别为 m)的 S(分别为 L)的齐次分量。放
En,m=Sn⊗Lm,En,mC=EG∩En,m;an,m=dimEn,mC, a(X,Y)=n,m≥0∑an,mXnYm. 利用d),证明公式
a(X,Y)=i=1∏l1−Xpi1+Y.Xpi−1; 其中
pi=deg(Pi)。
(9) 详情请参阅L。所罗门,有限反射不变量群,*名古屋数学。杂志*,第 XXII (1963),p. 57-64。
f) 如果g∈G,令Trn,m(g)为g定义的En,m的自同构迹;把
Tr(X,Y)(g)=n,m≥0∑Trn,m(g)XnYm. 表明
Tr(X,Y)(g)=det(1−Xg)det(1+Yg). g) 设
q=Card(G)。表明
q1g∈G∑Tr(X,Y)(g)=a(X,Y), 即
q1g∈G∑det(1−Xg)det(1+Yg)=i=1∏l1−Xpi1+Y.Xpi−1. (使用以下结果:如果
G作用于有限维向量空间
E,则
G下的
E不变量元素空间维数等于
q1∑g∈GTrE(g)。) 这个公式可以换取
Y=0什么? h) 对于任何整数
p≥0,令
Hp为元素
g∈G中的集合,其中特征值为1且重数
p。让
hp=Card(Hp)。证明公式
p=0∑lhpTp=i=1∏l(pi−1+T). (在g中的公式中),替换
Y乘以
−1+T(1−X),然后将
X=1放入结果中。如果
g∈Hp,则项
Tr(X,Y)(g)变为
Tp。)