صيغة الجنس والدرجة

في الهندسة الجبرية الكلاسيكية ، تربط صيغة الجنس والدرجة الدرجةد{\displaystyle d}لمنحنى مستوٍ غير قابل للاختزالج{\displaystyle C}مع جنسها الحسابيز{\displaystyle g}عبر الصيغة التالية:

ز=12(د-1)(د-2).{\displaystyle g={\frac {1}{2}}(d-1)(d-2).}

هنا تعني عبارة "منحنى مستوٍ" أنج{\displaystyle C}هو منحنى مغلق في المستوى الإسقاطيP2{\displaystyle \mathbb {P} ^{2}}إذا كان المنحنى غير شاذ، فإن الجنس الهندسي والجنس الحسابي متساويان، أما إذا كان المنحنى شاذًا، مع وجود نقاط شاذة عادية فقط، فإن الجنس الهندسي يكون أصغر. وبشكل أدق، تكون النقطة الشاذة العادية متعددة .ر{\displaystyle r}يُقلل من الجنس بواسطة12ر(ر-1){\displaystyle {\frac {1}{2}}r(r-1)}[ 1 ]

تحفيز

تُعطى المنحنيات الإهليلجية بمعاملات دوال فايرشتراس الإهليلجية . ولأن هذه الدوال دورية مرتين، يمكن تمثيل المنحنى الإهليلجي بمتوازي أضلاع دوري ذي أضلاع ملتصقة، أي سطح حلقي. لذا، فإن جنس المنحنى الإهليلجي يساوي 1. صيغة الجنس والدرجة هي تعميم لهذه الحقيقة لتشمل المنحنيات ذات الأجناس الأعلى. وتتمثل الفكرة الأساسية في استخدام معادلات ذات درجات أعلى. لنأخذ على سبيل المثال المعادلة الرباعية.(y2-x(x-1)(x-2))(5y-x)+ϵx=0.{\displaystyle \left(y^{2}-x(x-1)(x-2)\right)\,(5y-x)+\epsilon x=0.}بالنسبة للأشياء الصغيرة غير الصفريةε{\displaystyle \varepsilon }هذا يعطي المنحنى غير المنفرد. ومع ذلك، عندماε=0{\displaystyle \varepsilon =0}، هذا هو(y2-x(x-1)(x-2))(5y-x)=0،{\displaystyle \left(y^{2}-x(x-1)(x-2)\right)\,(5y-x)=0,}منحنى قابل للاختزال (اتحاد منحنى تكعيبي غير منفرد وخط مستقيم). عند جمع نقاط اللانهاية، نحصل على خط مستقيم يتقاطع مع المنحنى التكعيبي في 3 نقاط. الصورة المركبة لهذا المنحنى القابل للاختزال تشبه سطحًا حلقيًا وكرة متلامستين في 3 نقاط.φ{\displaystyle \varphi }عند حدوث تغييرات في القيم غير الصفرية، تنفتح نقاط الاتصال في أنابيب تربط بين الطارة والكرة، مما يضيف مقبضين إلى الطارة، مما ينتج عنه منحنى من النوع 3.

بشكل عام، إذاز(د){\displaystyle g(d)}هو جنس منحنى من الدرجةد{\displaystyle d}إذا كان لدينا منحنى غير منفرد، فسنتابع كما سبق، فنحصل على منحنى غير منفرد من الدرجةد+1{\displaystyle d+1}بواسطةε{\displaystyle \varepsilon }- تنعيم اتحاد منحنى من الدرجةد{\displaystyle d}وخط. يلتقي الخط بالدرجةد{\displaystyle d}المنحنى فيد{\displaystyle d}النقاط، وهذا يؤدي إلى التكرارز(د+1)=ز(د)+د-1،ز(1)=0.{\displaystyle g(d+1)=g(d)+d-1,\quad g(1)=0.}هذا التكرار له الحلز(د)=12(د-1)(د-2){\displaystyle g(d)={\frac {1}{2}}(d-1)(d-2)}.

دليل

يمكن إثبات صيغة الجنس والدرجة من صيغة الإضافة ؛ لمزيد من التفاصيل، انظر صيغة الإضافة §  تطبيقات على المنحنيات . [ 2 ]

تعميم

بالنسبة لسطح فائق غير منفردح{\displaystyle H}درجة علميةد{\displaystyle d}في الفضاء الإسقاطيPن{\displaystyle \mathbb {P} ^{n}}من جنس الحسابز{\displaystyle g}تصبح الصيغة كالتالي:

ز=(د-1ن)،{\displaystyle g={\binom {d-1}{n}},\,}

أين(د-1ن){\displaystyle {\tbinom {d-1}{n}}}هو معامل ذات الحدين .

ملحوظات

  1. سيمبل، جون غرينليس ؛ روث، ليونارد . مقدمة في الهندسة الجبرية (  طبعة 1985). مطبعة جامعة أكسفورد . الصفحات 53-54 . ISBN  0-19-853363-2MR 0814690 . 
  2. الهندسة الجبرية ، روبن هارتشورن ، سبرينغر، GTM 52، ISBN 0-387-90244-9، الفصل الخامس، المثال 1.5.1

انظر أيضاً

مراجع