“其中 $V(I)$ 是 $I$ 在 $k^n$ 中的公共零点集,$I(V(I))$ 是所有在该点集上消失的多项式,而 $\sqrt I$ 是理想的根。因此仿射代数集与根理想之间形成反序双射;…”
形式陈述 ​
设
形如
直觉
仿射代数集把方程组当作几何对象,而不是只求一张解表。一个理想允许把方程相加、乘以任意多项式,却不改变公共零点;因此真正控制几何的不是某份生成元清单,而是它们生成的理想。再取根会丢掉方程重数,因为域中
映射
例子与边界
在
是抛物线;它由参数
是两条坐标轴之并,因此可约。尖点
由
底域是否代数闭会改变理想与点集的对应。实数域上的真理想
尽管理想不是单位理想。有限域也会把许多不同多项式识别为相同函数:在
“仿射簇”一词有两种常见约定:有的教材专指不可约代数集,有的泛指约化有限型仿射对象。为避免歧义,本条目只使用“仿射代数集”,并把不可约性另行说明。
代数集还依赖底域,而不仅依赖方程的字符。把
它可能出现原先没有的点或分支。例如
坐标变换也说明定义不依赖方程表面的形状。仿射线性自同构把多项式通过代入拉回,并把零点集双射到另一个代数集;抛物线可以换坐标却不会因此改变其内在坐标环。真正不变量来自理想及其商,而不是某一幅平面图。
推论与应用
代数集
多项式映射
因此仿射代数集的几何方向与坐标环同态方向相反。Hilbert 基定理保证
参考资料
- Robin Hartshorne, Algebraic Geometry, Springer, 1977,Chapter I, §1, affine varieties。
- David Cox, John Little, and Donal O'Shea, Ideals, Varieties, and Algorithms, 4th ed., Springer, 2015,Chapters 1–4, affine varieties and ideals。
- Igor Shafarevich, Basic Algebraic Geometry 1, 3rd ed., Springer, 2013,Chapter 1, affine algebraic sets。