Файл: Хирцебрух Ф. Топологические методы в алгебраической геометрии.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 70
Скачиваний: 1
где z, p't и р" — независимые пе-ременные, влечет тождество
оо |
|
|
|
|
|
|
|
2 K/(Pl, р2, |
Pj)z' |
= |
|
|
|
|
|
|
оо |
|
|
оо |
|
|
|
= 2 К,(Р[, |
р'2,..., |
РОг' 2 |
*,К, |
Р?. • • •. РЛг/. |
(4) |
||
Для краткости |
положим |
|
|
|
|
||
|
/ |
оо |
\ |
оо |
|
|
|
|
к |
2 Р ^ ( |
= 2 / С / ( Р „ |
•••» |
Р / ) ^ . |
|
|
|
\/=о |
У |
/=о |
|
|
|
Это сокращенное обозначение мы будем использовать как в слу чае, когда Pi рассматриваются как независимые переменные, так и в случае, когда этим переменным приданы определенные зна чения.
Степенной ряд
/с(1 + |
г) = |
2 |
м ' , |
|
где |
|
|
|
|
Ь 0 = 1 , &» = |
К,(1, |
0, |
. . . . |
0)«=Я, |
мы будем называть характеристическим степенным рядом мульти пликативной последовательности {Kj}.
Нам будет удобно ввести в рассмотрение формальные разло жения вида
m |
|
l + p l 2 + . . . + р т 2 т = П ( 1 + М ) - |
( 5 J |
i=\ |
|
Иными словами, переменные р,- мы будем рассматривать как эле ментарные симметрические функции некоторых новых переменных Рь . . . , pV. Тем самым кольцо 33 будет кольцом всех симметри ческих многочленов от переменных р,- с коэффициентами в В.
Следующие две леммы полностью описывают все возможные мультипликативные последовательности.
Л е м м а |
1.2.1. |
Мультипликативная |
последовательность |
{Kj} |
|||
однозначно |
определяется |
своим характеристическим степенным |
ря |
||||
дом |
Q(z) = |
K(\+z). |
|
|
|
|
|
. |
Д о к а з а т е л ь с т в о . |
В виду соотношений |
(3) — (5) имеем |
||||
m |
|
|
оо |
|
|
|
|
2 / ( / ( Р і |
Рі)г'+ |
2 |
КіІРи .... |
pm, 0 |
0)г' = |
|
m
= I l Q ( M ) . ( 6 J
Следовательно, при / ^ m каждый многочлен Kj однозначно опре делен (как симметрический многочлен от Pi, а потому и как мно гочлен от р\ pj). Это верно для любого пг, откуда и следует наше утверждение.
Л е м м а |
1.2.2. |
Для |
любого |
формального |
степенного |
ряда |
|
|
оо |
|
|
|
|
|
|
Q(z) = |
biz1 |
с b0 |
= 1 |
и ЬІ^В |
существует |
мультипликативная |
|
|
1=0 |
|
|
|
|
|
|
последовательность |
{Kj}, |
характеристическим |
степенным |
рядом |
|||
которой |
служит ряд |
Q(z). |
|
|
|
||
Д о к а з а т е л ь с т в о . |
Рассмотрим в произведении |
|
m
коэффициент при zh Этот коэффициент симметричен по Pi и по
тому |
является некоторым многочленом K{^\pv |
Pj) |
от |
pi |
|
(имеющим, очевидно, вес / ) . При этом ясно, что при m^j |
мно |
||||
гочлен |
/С/т ) не зависит от т. |
Положим Ki—K^ |
при |
т ^ |
/. |
Легко |
видеть, что {Kj} и будет |
искомой мультипликативной |
после |
довательностью. Действительно, так как по построению имеет ме сто тождество ( 6 т ) , то свойство мультипликативности (4) выпол нено в случае, когда для больших значений і переменные р\ и р'[ заменены нулями. Но тогда оно, очевидно, выполнено и всегда. Наконец, соотношение (6 т ) при т = 1 показывает, что /C(l-J-z) =
=Q(z).
Таким образом, согласно леммам 1.2.1 и 1.2.2, между мульти пликативными последовательностями и формальными степенными рядами со свободным членом, равным единице, имеет место есте ственное взаимно однозначное соответствие. Например, мульти пликативной последовательности {pj} соответствует ряд 1 -f- z.
1.3. Удобно переформулировать результаты п. 1.1 |
и |
1.2 в |
дру |
||||||||||
гих переменных. Заменим р,- на |
с,, |
переменную |
z |
на |
х, |
а корни Pi |
|||||||
в ( 5 т ) |
на |
YfДве системы переменных |
свяжем |
между |
собой |
соот |
|||||||
ношениями |
с0 = |
ро = |
1, z — х2 |
и р, = |
у2г |
Другими |
словами, |
вве |
|||||
дем соотношения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
оо |
|
/ |
оо |
|
\ |
/ ОО |
|
\ |
|
|
|
|
z = x\ |
ЪрЛ-z)1^ |
2 <?,( - *)' |
2 |
с,*' |
. |
(7) |
|||||
|
|
|
<=о |
|
\/=о |
|
/ |
\ і = о |
|
/ |
|
|
|
Имеет место очевидная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Л е м м а |
1.3.1. Пусть {Kj{p\, |
|
Pj)} — произвольная |
мульти |
|||||||||
пликативная |
последовательность, |
и |
пусть |
Q(z) |
— ее |
характеристи |
|||||||
ческий |
степенной |
ряд. |
Рассмотрим |
мультипликативную |
|
последова- |
тельность {Rj(ch |
|
Cj)}, |
отвечающую |
степенному |
ряду |
Q(x) = |
||||||||||||
— Q(x2).Тогда |
соотношение |
(7) |
выражается |
|
формулами |
|
|
|||||||||||
|
|
|
K/(Pi, |
• • •, Рі) |
= |
К2і(си |
c2j), |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
0 = / W c > |
|
|
w |
|
|
|
|
||||
В |
частности, степенному |
ряду |
1 + |
х2 отвечает |
мультипликатив |
|||||||||||||
ная |
последовательность |
1, |
0, ри |
|
О, р2, ... . |
|
|
|
|
|
|
|||||||
Заметим, что |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Р\ = — 2с2 |
+ |
с2 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Р2 = 2СА — 2С3С1 + 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
Рз = - 2С6 + 2С5С1 ^ 2С4С2 + 4- |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
ОО |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.4. |
Пусть |
Q (z) = |
2 |
biz1 |
— произвольный |
степенной |
ряд |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
2=0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(с Ь0=\ |
и bt ^ В). Рассмотрим формальное |
разложение |
|
|||||||||||||||
1 + |
Ьхг |
+ &2 z2 |
+ . . . |
+ |
bmzm |
= |
(1 + |
(1 + |
р£2 ) . . . |
(1 + |
И . |
(8) |
||||||
Пусть, |
как обычно, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
— симметрическая |
|
функция |
от |
|
являющаяся суммой |
всех по |
||||||||||||
парно |
различных |
одночленов, |
получающихся |
из |
одночлена |
|||||||||||||
(Pi)'1 |
(К)'2 • • • (К)1г |
всевозможными |
перестановками |
переменных р{, |
||||||||||||||
$'2, |
|
Р,- Число |
слагаемых |
в |
этой |
сумме |
равно |
ml/h, |
где h — |
|||||||||
число перестановок |
переменных |
р[, Р2 , • • • > Рт» оставляющих |
инва |
|||||||||||||||
риантным одночлен |
(р[)7' (Р2 )/ 2 |
. . . (р'т)'г- |
Из наложенных |
в (9) усло |
||||||||||||||
вий |
на |
показатели |
j u |
/2 , |
|
|
/ г |
непосредственно |
вытекает, |
что |
||||||||
симметрическая функция |
2(pQ? i ( р ^ 2 . . . (Р^)/ г является |
|
многочле |
|||||||||||||||
ном |
от |
bt веса k с целыми коэффициентами. |
Этот многочлен не |
|||||||||||||||
зависит |
от пг, и мы будем |
обозначать |
его символом 2(/,, /2 , |
/ г ) . |
||||||||||||||
Следующая лемМа позволяет упростить явное вычисление |
||||||||||||||||||
многочленов |
мультипликативных |
последовательностей. |
|
|
|
|||||||||||||
Л е м м а |
1.4.1. |
Пусть |
мультипликативная |
|
последовательность |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оо |
|
|
|
{К](ръ |
р/} отвечает |
степенному |
ряду |
Q(z) = |
2 6(-2г. |
Тогда |
||||||||||||
коэффициент |
при PjPf2 |
• • • Р,- в многочлене Kk{j{ |
> / 2 > |
••• |
> Ь |
|||||||||||||
21/*=*) Р«бен |
|
|
/2 , |
|
j r |
) , |
|
|
|
|
|
|
|
|
Это легко |
вытекает |
из соотношений (6) и (8). Провести |
под |
|||||||
робное доказательство мы предоставляем читателю. |
|
|
|
|||||||
Например, |
коэффициент |
pk |
в |
многочлене K,k |
равен |
sk |
= |
I,(k): |
||
s 0 = l , |
bt, |
s2= |
— 2b2+b2l, |
s3 = 3b3~3b2bl |
+ |
b\ |
и т. |
д., |
||
а коэффициент |
при |
р\ |
в |
многочлене K2k |
равен |
2 (A, |
k)=* |
Числа sA могут быть вычислены с помощью формулы Коши:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оо |
|
|
1 - |
г ± |
log Q (г) = |
Q (г) £ |
( ^ ) |
= J ( - 1 / S / Z ' . |
(10) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
/=о |
|
|
1.5. |
Изучим |
теперь (в |
этом пункте и в следующих п. 1.6—1.8) |
|||||||
некоторые |
специальные |
мультипликативные |
последовательности, |
|||||||
используемые ниже в этой книге. |
|
|
|
|
||||||
В первую очередь рассмотрим |
степенной |
ряд |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
сю |
|
|
|
|
|
|
Q ( z ) e j£* |
= |
1 + |
V |
( . _ !)* - ! |
|
B K Z \ |
|
|
|
|
* w |
th |
|
|
i S |
<2Й)' |
|
||
где B A |
— числа |
Бернулли |
(в тех |
обозначениях, |
при которых Bk |
> 0 |
и ф -j для всех k):
|
|
6 |
6 - |
Й 6 — 2730 ' |
Й |
7 — |
6 ' |
|
° |
8 ~ |
510 * |
|
||
Кольцом |
коэффициентов |
В |
мы |
считаем здесь |
поле Q рациональ |
|||||||||
ных |
чисел. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мультипликативную |
последовательность, |
отвечающую |
степен |
|||||||||||
ному |
ряду |
Q(z), |
мы |
будем обозначать символом |
{Lj(pu |
р,)}. |
||||||||
Используя лемму 1.4.1, |
можно |
вычислить |
первые |
несколько мно |
||||||||||
гочленов |
Lf. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L \ = |
jPu |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L 2 = l 5 ( 7 Р 2 - P% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
L 3 = 3 ^ 1 7 f ( ^ |
з - |
^ . |
+ |
адЗ), |
|
|
|
|
|
|
|
|||
^4 = |
з г г ^ т у ( 3 8 1 P 4 - |
71p3 Pi - |
19p22 |
+ |
22Рзр\ |
- |
|
Зр}), |
|
|
||||
L s = |
3 ».5»'.7.U ( |
5 1 |
~ |
Э 1 9 / ^ |
- |
3 3 6РзР 2 |
+ |
2 3 7 Р з Р і + |
|
+1 2 7 / 7 ^ - 8 3 ^ + 1 0 0 ? ) .