函数域

在代数几何中,一个整概形 的函数域 由 上的有理函数组成;对于一般的概形,相应的对象是有理函数层。双有理几何研究的便是由 所决定的几何性质。

整概形的情形

定义

若   是仿射整概形,  为开集,则定义   为   的分式域。此时   是   的分式域的常数层。

若   是整概形,而非仿射概形,则任何非空仿射开集都稠密。对任何开集  ,可以一致地定义  ,其中   是任一非空仿射开集;这仍然是对应到一个域的常数层,该域称之为   的函数域。另一种等价定义是   在一般点的茎。

函数域与维度

设   为域,  为不可约  -代数簇,则   是   的域扩张,有时也写作  。此扩张的超越次数等于  ,此命题可以化约到仿射簇的情形,再以诺特正规化引理证明。

例子

  •   的函数域是  。

以下设   为域。

  • 单点   的函数域是   本身。
  • 仿射直线   与射影直线   的函数域都是  ,其中   是   上的超越元。
  • 考虑平面曲线  ,其函数域是  ,其中   是   上满足   的超越元;一般代数曲线的函数域可以依此类推。当   为有限域时, -代数曲线的函数域与数域之间有深刻的类比。

一般概形的情形

当   不是整概形时,  在开集上的截面可能有零因子,此时分式域并不存在(详见 Kleiman 的文章)。正解如下:

对任一开集  ,令   为   中的非零因子集,这是一个积性集。命  (即   的全分式环)。  构成   上的预层。令   为其层化,此即   的有理函数层,它是  -代数构成的层。

若   局部上可以分解成有限个整概形  (这对局部诺特概形皆成立),则对任何开集   有

 

此时   是   上的拟凝聚层。

与亚纯函数域的关系

在复代数几何中,基本的对象是不可约复解析簇,其上能局部地开展复分析,由此可以定义复解析簇上的亚纯函数;亚纯函数域是该簇上的亚纯函数之集合。在不可约  -代数簇上,有理函数必为亚纯函数,反之则不然(考虑  );若加上紧致条件,则可证明此时亚纯函数域确等于有理函数域。

文献