在數學中,分離態射是概形間一類具良好幾何性質的態射,由此可定義分離概形。在亞歷山大·格羅滕迪克的著作中,原將一般的概形稱作預概形(préschéma),而將分離概形稱作概形;1967年左右改稱現名。
定義
設X, S為概形。一個態射f: X \rightarrow S被稱作分離態射,若且唯若它所給出的對角映射\Delta: X \rightarrow X \times_S X是閉浸入。
由此可定義S上的分離概形。若取S為終對象\mathrm{Spec}\mathbb{Z},可定義絕對的分離概形。
性質探討
從分離性可推出:設X \rightarrow S分離,對任何\mathbf{Sch}_{/S}裡的態射f,g: Y \rightarrow X,若 f 與 g 在一個稠密開集上相等,則f=g。準此,可視分離概形為豪斯多夫空間在概形論裡的推廣。
根據定義,分離性僅與拓撲有關:f: X \rightarrow S分離若且唯若f_\mathrm{red}: X_\mathrm{red} \rightarrow Y_\mathrm{red}分離。群概形都是分離的(考慮映射(x,y) \mapsto x^{-1}y)。此外;仿射概形皆屬分離概形。
另一個有用的性質是:若S是仿射概形,X是S上的分離概形,且U, V \subset X是仿射開集,則U \cap V亦是仿射開集。
下述常見態射都是分離的:
- 概形間的單射(包括開浸入與閉浸入)都是分離態射
- 分離態射的合成仍是分離態射
- 分離態射換底後仍是分離態射
- 若f: X \rightarrow Y, g: X' \rightarrow Y'是分離態射,其積f \times_S g: X \times_S X' \rightarrow Y \times_S Y'亦然。
- 若g \circ f是分離態射,則f是分離態射。
- 射影態射是分離態射
於是乎擬射影態射都是分離的,這涵蓋了經典代數幾何裡的所有對象。但在概形論中,我們可透過黏合造出非分離概形;研究函子的可表性時(特別是模空間的研究)亦須仔細處理分離性。
賦值判準
分離性與豪斯多夫性質的類比給出另一種刻劃。設所論概形都是局部諾特概形。僅須處理Y是一維時的情形,透過一些代數的論證,可化約到Y = \mathrm{Spec}(R),其中R是個離散賦值環之情形;此時態射的唯一延拓性譯為下述陳述:
: 設X, Y都是局部諾特概形,f: X \rightarrow Y是局部有限型態射,下述陳述等價:
:*f 是分離態射。
:* 對任何形如Y' := \mathrm{Spec}(R)的Y-概形,其中R是離散賦值環,設K為R的分式環;若兩個Y-態射f,g : Y' \rightarrow X拉回至\mathrm{Spec}(K)相等,則有f=g。
文獻
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