射影簇(如椭圆曲线)的R-有理点在概形论射影空间点定义下的结构问询
射影簇(如椭圆曲线)的R-有理点在概形论射影空间点定义下的结构问询
各位好,我最近在梳理概形论中射影空间有理点的定义,结合闭子簇的有理点时遇到了一个卡住的问题,想请大家帮忙解答:
先明确基础设定:
假设 $V \subset \mathbb P^n$ 是域 $k$ 上射影空间的闭子簇,比如一个具体例子:取 $n=2$,$k = \mathbb F_5$,$V$ 由齐次方程 $Y^2 Z = X^3 + Z^3$ 定义,这是一条椭圆曲线。
对于任意 $k$-代数 $R$,我们有自然的嵌入 $V(R) \subset \mathbb P^n(R)$。而概形论中,$\mathbb P^n(R)$ 的 $R$-有理点被描述为等价类 $(L, (s_0, \dots, s_n))$,满足:
- $L$ 是 $\mathrm{Spec}(R)$ 上的线丛
- $s_0, s_1, \dots, s_n$ 是 $L$ 的整体截面(也就是 $R$-模 $L(R)$ 中的元素)
- 这些截面能生成线丛 $L$:换句话说,对 $\mathrm{Spec}(R)$ 的每个点,至少有一个 $s_i$ 在该点的局部茎中是单位元
我的核心问题是:
在这个等价类的定义下,$V(R)$ 作为 $\mathbb P^n(R)$ 的子集,具体应该怎么刻画?
我目前的障碍是:这些截面 $s_i$ 是 $R$-模的元素,不是环的元素,没法直接像仿射情形那样做乘法运算——只有当 $L = O_{\mathrm{Spec}(R)}$ 是平凡线丛时(这在 $R$ 的Picard群平凡时自动成立),截面才是 $R$ 的元素,才能直接代入闭子簇的齐次方程。但一般情形下,我完全不知道该怎么把 $V$ 的方程和线丛截面联系起来,也就没法描述 $V(R)$ 里的元素到底满足什么条件。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Alphonse
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