关于Gathmann代数几何讲义例1.11的潜在笔误疑问:为何该理想的生成元需为非常量多项式?
关于Gathmann代数几何讲义例1.11的潜在笔误疑问:为何该理想的生成元需为非常量多项式?
你观察得太到位了!这个细节确实是讲义里表述的一处小疏漏——严格来说,这里的$f$必须是非常量多项式,我来给你理清楚背后的逻辑:
首先,回到主理想整环$K[x]$的理想性质:
- 如果$f$是非零常数多项式,那么$\langle f \rangle$其实就是整个环$K[x]$(因为域$K$里的常数都是可逆元,任何多项式都能被$f$线性表出)。但这种情况下,常数多项式根本没有根,自然没法分解成$(x_1-a_1){k_1}\cdots(x_1-a_r){k_r}$这种带根的形式。
再看这个例子的上下文:它显然是在讨论仿射空间$\mathbb{A}^1$中的代数集与理想的对应关系。当$\langle f \rangle$是非常量多项式生成的理想时,它对应的代数集就是$f$的所有根${a_1,\dots,a_r}$,每个$k_i$对应根的重数;但如果$f$是常数,理想就是整个环,对应的代数集是空集,这和例子里“distinct points $a_1,\cdots,a_r\in \mathbb{A}^1$”的讨论语境完全不匹配。
所以作者这里其实是默认了$J$是真理想(也就是$J \neq K[x]$),而在$K[x]$中,非零的真主理想恰好就是由非常量多项式生成的。这应该是作者觉得这个前提太基础,没特意写出来,但确实容易让刚接触代数几何的同学产生困惑。
总而言之,你的判断完全正确——讲义里的表述确实遗漏了“$f$为非常量”这个关键条件,结合例子的讨论场景,这里的$f$必然是非常量多项式,才能有那样的因式分解。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Coco
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