Файл: Хирцебрух Ф. Топологические методы в алгебраической геометрии.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 111

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

кр (9*) — элементарными симметрическими функциями от — (Yf,+

+Уіг + • • • + Уір) (см. 4.4). Поэтому из 1.8(15) следует, что

 

 

Т(Мп,

ХРЮ) = Трп).

 

 

(7)

Рассмотрим, далее,

тензорное

произведение

расслоения

Яр (6*)

с \ .

Рациональное

число

 

Т (Мп, Кр (9*) ® £)

обозначим

через

Г Р (М„, | ) и положим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТУП,1)=%ТРП,1)УР.

 

 

(8)

Туп,

£) называется

Т^-характеристикой

GL(<7, С)-расслоения £

над М л . Из равенств

(2) и 10.1 (4) следует, что

 

 

Тр

п, £) = х„ [ch (|) ch (lp (9*)) td (9 (M„))].

(9)

Тривиальное

обобщение

 

вычисления, использованного

в 1.8

для доказательства формулы

(15), дает

 

 

 

 

 

 

i e

^

^ f

S M j r . r

, ,

•••• с,)]

(Ю)

 

 

 

fc=i

 

 

/ \ / = о

 

 

 

Заметим, что Г_] (М я , £) при у — —1 зависит только от ранга q расслоения | и равно ^-кратной эйлеровой характеристике Мп.

Заменяя

в формуле

(10) у на

и умножая обе части равенства

на

(— у)п,

найдем, что правая

часть

(10) перейдет

в

 

 

 

 

S e - "+")«l)(Sr / ( y ; C l , . . . , * /

)

 

 

и

с помощью теоремы 4.4.3,1)

получим

формулу

двойственности

 

 

 

ynTL{Mn,

1) = {-\)пТуп,

Г) .

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трп,

і) = {-\)птп-"{мп,

Г) .

 

 

(її )

В частности, при р = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т(МЯ,

| ) = ( - 1 ) " Г ( М „ , Г

(8*)® 6*).

 

(12)

Обратно (11) можно

вывести

из (12): заменим в (12) | на 1®ЯР (9*)

и вспомним, что Я Я (9)®(|®Я Р

(9*))*==Г®Я"(9*)®ЯР (Є)=Г®Г-/ '(Є*).

 

Расслоение Я" (9*) является

С*-расслоением и называется

кано­

ническим

С*-расслоением

для Мп.

По теореме

4.4.3 его класс

Чженя

равен 1 — ct (М„). •

 

 

 

 

 

 

 

 

Для

расслоения

| над А/„ с формальными корнями Ь ь

bq

положим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ch(,) (|) = e{i+y)

e' +

• •. + е(і+у)

6ч є= Я* (Aln , Z) ® Q.

 


Тогда, как и в 10.1 (4), ch( „, (£ 0S')=ch( ,> (|) + ch( y , (V), с п ы ( £ ® | ' ) =

= ch( i / ) (I) • ch(i,) (g')'> и

з

этих соотношений

следует, что

 

 

 

 

 

 

 

7\,(М„,

1 0 1 ' ) =

^

(Л<д,

+

 

 

 

1%

 

 

 

(13)

 

 

Г , ( У „ Х ^ ,

Г(1)®г, (т1)) = Г , ( У | Р

£ ) Г „ ( Г т >

ті).

 

(14)

В равенствах (13) и (14) мы воспользовались

теми

 

же'обозна­

чениями, что и в равенствах

(5) и (6) из 12.1.

 

 

 

 

 

 

12.3.

Пусть I есть Oh(q,

С)-расслоение над Мп. Для vit

 

vr є

є Я 2 ( М „ ,

Z)

можно

определить виртуальную

/^-характеристику

для

£ относительно

виртуального

подмногообразия

(vh

 

vr)

(ср. 11.2). Обобщением равенства 11.2(7) является

 

следующее

определение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ty(vu

 

 

vr

І, І).

 

ch( j / )

(S) П R (у;

vt)

2

Т,

{у;

с, (Мя),

...)

.(15)

 

 

 

 

 

м •

 

 

 

 

і=1

 

 

/=0

 

 

 

 

 

 

 

Как

и

в

11.1, мы

 

 

 

 

 

 

М,

если

ясно,

 

будем

опускать

индекс

о каком

многообразии

идет речь. Если

І тривиальное

GL(<7, С)-

расслоение, то Ty(vu

 

 

 

vr\,

Q = qTy{vu

 

 

vr).

Естественно,

при у = 0 мы будем

писать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г 0 (о„

. . . . vr\,

| ) =

Г(о „

 

or |,

6)

 

 

 

 

 

и называть Г ( У ь

ог

|, £) виртуальной

7'-характеристикой.

 

Обобщением

теоремы

11.2.1

является

следующая

 

 

 

 

Т е о р е м а

12.3.1.

Пусть

! / „ _ , — почти комплексное

 

подмного­

образие многообразия

Мп, /: Vn-l

-»• Mn вложение и v^H2(Mn,

 

Z)—

класс

когомологий,

соответствующий Vn-\.

 

Пусть,

далее, заданы

элементы

 

v2

 

vr

є= Н2 п,

Z). Наконец,

пусть

|

— G L ^ , С)-

р'асслоение

над

Мп.

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ty(j*v2,

 

/ 4 1 , У*6)и =

^ ( о , о2 >

 

 

и,|, | ) ж .

 

 

В частности,

 

Ty(Vn

 

j%) =

Ty{v

I,

|

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Функциональное уравнение из теоремы 11.3.1 также может

быть

перенесено на

случай

виртуальной

Г-характеристики.

 

 

Т е о р е м а

12.3.2.

В

обозначениях

теоремы

11.3.1

пусть

| —

GL(<7, СУрасслоение

над

Мп.

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ty{Vi,

 

 

vr,u

+ v\, l)M

=

Ty(vl,

 

vr,

и\, l)M

+

 

 

 

 

 

+

Ty(vu

 

 

vr, v\,

l)M

+

(y — l)Ty(vt

 

 

vn

u, v I, l)M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— yTy{vx,

 

...,

 

vr,

u,

v,

и -\- v

\,

l)M.

Доказательство проводится с помощью функционального урав­ нения 11.3(10) и того замечания, что выражение в квадратных


скобках

в

формуле

(15),

из которого виртуальная

^-характери­

стика

получается

 

применением

х„,

 

всегда

содержит

множитель

ch( V )£.

 

 

vr\,l)M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п г

по у

 

Ty(v\,

 

 

 

является

многочленом

степени

с рациональными

коэффициентами. Он равен тождественно 0, если

г >

п. Если г =

п, то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ty(vu

 

 

 

о „ | , | ) м = < / - ( О і ,

 

 

o „ [ A f „ ] ) .

 

 

 

 

Для

виртуальных

 

подмногообразий

 

выполняется

также

и

фор­

мула двойственности:

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y«-'T±{vu

 

 

 

 

vr\,

 

t)M

=

(-l)n-r

 

Ty(vu . . . .

 

 

 

 

(16)

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т е о р е м а

 

12.3.3. Пусть

ц С*-расслоение

 

над

Мп

с

классом

Чженя

1 + v,

v є

Я 2

(М„,

Z).

 

Яг/сгб £ GL (q,

 

С)-расслоение

над

Мп

и

vu

 

 

vr

—элементы

 

из

Н2п,

 

Z). Тогда

имеет

место

формула

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ту (о,, • • •,

»r I. Юм =

^ у

(°ь

• • •,

vr,v\,

l)M

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

Ту (vh

 

 

 

vr

I, I ® r r % +

У^Л0 »»

• • •' v"

v

І» І ® T ' W

 

Д о к а з а т е л ь с т в о .

 

В

формуле для

 

виртуальной

^ - харак ­

теристики

(15)

выражение

в квадратных

скобках содержит мно-

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

житель

^EiTj(y;

Ci(Mn),

 

. . . ) . Этот

множитель

является

одним

и

тем

же для всех

четырех

членов

доказываемого

равенства. Ана-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

логично все четыре члена содержат общее произведение Ц R(y;

vt),

а так как chiy)

(I ® Г]- 1 ) = ch{y)

(l)chiy)

(ті)-

,

то также и множи­

тель

ch^d). Поэтому

достаточно

доказать,

 

что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 =

R (у; х) +

ch(„) (ті"1) +

yR (у; v) ch(y)

(тр

 

 

 

 

Ho

ch{j,) (т)- 1 ) =

e~(l+y)

°,

 

поэтому

предыдущее

равенство

следует

из

11.1 (2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим

теперь частный случай

предыдущей

теоремы,

когда

г =

0. Пусть

класс

когомологий

v е

Н2п,

 

Z) соответствует

почти

комплексному

подмногообразию

 

V n _ i многообразия

М п ,

и

пусть

/ — отображение

вложения;

далее,

пусть

х\— С*-расслоение

над

Мп

с классом

Чженя

1 +

v. Тогда

по теореме

12.3.1

 

 

 

 

 

Туп, l) = Ts(Vn.lt

 

 

П) + Туп, | ® т г ' ) +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

yT8(Va-u

 

Г(1®Ц-1)).

 

(17)

Сравнивая

коэффициенты,

получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Трп,

 

!)

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- = r p ( V . - „

/*|) +

Г р (Л1 я >

S ® r f I

) +

r p - 1 0 / * - i ,

/ ' ( б ® Л"'))-

(18)


Здесь

положено

ТР(М„,1)

= 0

при р < 0

и

р > п и

ТР{уп-\,

1*1) =

0 при

р < 0 и

р>п—

1. Формула

(18)

содержит

формулу

(4) из

12.1

в качестве

частного случая.

 

 

§13. Расщепление многообразия

ипринцип расщепления

13.1.Рассуждения настоящего параграфа справедливы для не­

прерывных,

гладких и комплексно-аналитических

расслоений

(ср. 3.1, 3.2).

Пусть X — соответственно топологическое

простран­

ство, гладкое многообразие или комплексное многообразие. Пусть

над X задано

GL(q, С)-расслоение %. Рассмотрим

ассоциированное

с g главное

расслоение L со слоем

GL(g, С)

и построим рас­

слоение

Е = L/A (q,

С)

 

 

 

с многообразием флагов F(q) = GL(q, С)/А{q, С) в качестве слоя:

 

 

 

 

 

 

Е ^ Х ,

слой

F(<7).

 

 

 

 

(1)

Главное

расслоение,

ассоциированное

с

касательным

расслоением

к комплексному

многообразию

F(q),

обозначим

через

 

T(q)

(ср.

4.7):

 

 

T(q)-+F(q),

слой

GL (т, С).

 

 

 

 

(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Здесь

m =

q(q—1)/2

— комплексная

размерность

 

многообразия

F(<7).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Группа

GL(9, С)

действует

левыми

сдвигами

на

F(g),

а

по­

этому

также и

на

T(q).

Исходя

из

произведения

Ly(T(q),

 

из­

вестным

образом

(см.

3.2d)

строится

ассоциированное

к

|

рас­

слоение

(S(^):

 

 

 

 

 

слой

T(q).

 

 

 

 

(3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(&(q)

является

главным

расслоением

над Е со слоем

GL(m,

С).

В

результате

получается следующая

коммутативная

диаграм­

ма, в которой каждая стрелка является проекцией расслоения на

свою

базу:

 

 

 

 

 

 

 

 

d (д)

слой GL (т, С) ^

Е

 

 

 

N

\

Ф / /

 

 

(АЛ

 

 

слой Т (q)\

/ с л о й

F (g)

\ ч /

 

 

 

\

, /

 

 

 

Над каждой точкой из X имеем ситуацию, описываемую диаграм­

мой

(2).

 

 

 

 

 

 

GL(/n, С)-расслоение, ассоциированное

с

главным расслоением

(5 (q)

над

Е будет обозначаться

через

| Л

и

называться расслое­

нием

вдоль

слоев F(q) расслоения

Е.

 

 

 

б Ф5 Хирцебру*


Расслоение ф*| над Е допускает естественным образом в ка­

честве

 

структурной

группы

А(<7, С)

(теорема

3.4.4).

Оно

опреде­

ляет, таким образом, последовательность q диагональных

^ - р а с ­

слоений £ь

 

 

lq

(ср. 4.1с).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т е о р е м а

13.1.1. В приведенных

выше обозначениях

 

GL (т, С)-

расслоение

| Л

над

 

Е

допускает

в

качестве

структурной

группы

А ( т , С). Соответствующие m диагональных

С-расслоений

равны

%i ® lj\

і >

/> 8

следующей

последовательности:

|(. ® |~'

стоит

раньше,

чем

| г , ® £,J,\ если

/>

/'

или

']—'{

и

i<i'.

 

 

 

 

Д о к а з а т е л ь с т в о .

Мы проведем

доказательство

индукцией

по q. Теорема

тривиальна при_^ — 1.

 

 

 

 

 

 

 

а)

Построим

расслоение

X

L/GL(\,q—1;С).

Слоем

для

X

является комплексное проективное пространство

PQ _i(C), так

как

по 4.1а

имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

©(1, q - l ;

С) =

Р,_,(С) =

GL{q,

C)/GL(1,

q -

I;

С).

(5)

Любая

 

матрица

А

из GL(1; q

1; С)

имеет вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А--

а

а12,

...,

aXq

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

|

 

А"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сопоставляя

матрице

А

матрицу

А"

^

GL(q—1,С),

получаем

го­

моморфизм

h: GL(1, q—

1; С)—*GL(q—

1, С), при котором

A(q,

С)

отображается

на A(q — 1,С). Имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

GL(1, q - l ;

C)/A(q,

C) = G L f o - l ,

С)/Д (q -

1, С) =

F (q -

1).

(6)

b)

Очевидно,

что

Е является

расслоением

над

X с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F(<7 - 1) = GL(1, q - l ;

C)/A(q, С)

 

 

 

 

в качестве

слоя

и

GL(1,<7—1;С)

в

качестве

структурной

группы

(ср. 3.2с). Так как ядро гомоморфизма h действует тривиально на F(q—1), то Е можно рассматривать как расслоение со структур­

ной группой

GL(<?—1,С)

(ср. (6)).

 

 

 

 

Если X есть точка, то Е

F(q),

X =

Pg _i(C). В частности, по­

лучаем, что

F(q)

является

расслоением

над Pg _i(C) со слоем

F(<7—1) и со структурной

группой

 

GL(q—1,С):

 

 

я:

F (</)-> Р, _ , (С),

слой

F(q-l).

(7)

Имеет место коммутативная диаграмма

 

 

 

£

 

слой F {q-l)>

 

 

 

с л о й Р ( ? ) \ ч

у

слой

P^_j (С)

(8)

\/

X