关于正则映射$f:\mathbb{P}^1\rightarrow\mathbb{A}^n$为常值的论证正确性验证
嘿,我来帮你确认这个论证的正确性,先聚焦到你提到的$f:\mathbb{P}1\rightarrow\mathbb{A}1$的核心情况(推广到$\mathbb{A}^n$只需要对每个分量做同样分析就行):
你的论证整体是完全成立的,我把细节拆解得更清晰些:
首先明确背景:基域是$\mathbb{C}$(代数闭域,这是后续推导的关键前提)。对于正则映射$f:\mathbb{P}1\rightarrow\mathbb{A}1$,根据射影空间正则映射的定义,它确实可以表示为同次齐次多项式的比值:$f=\frac{P}{Q}$,其中$P,Q\in\mathbb{C}[x_0,x_1]$是同次齐次多项式,且$Q$在$\mathbb{P}1$的所有点上都不为零(因为$f$是全局正则的,定义域覆盖整个$\mathbb{P}1$)。
接下来用到代数基本定理:$\mathbb{C}$上的非零多项式如果没有根,次数必然为0。这里$Q$是齐次多项式,若它次数大于0,根据代数基本定理,对应的仿射多项式(比如固定$x_0=1$得到$Q(1,x_1)\in\mathbb{C}[x_1]$)必有根,对应到射影空间就是$\mathbb{P}1$上的零点,这和$Q$在$\mathbb{P}1$上无零点矛盾。所以$Q$只能是零次齐次多项式,也就是非零常数$c\in\mathbb{C}^*$。
现在$f$简化为$\frac{P}{c}$,这里要注意射影空间的点是等价类$[tx_0:tx_1]$($t\in\mathbb{C}*$),映射$f$必须良定义,即$f([tx_0:tx_1])=f([x_0:x_1])$对所有$t$成立。如果$P$是次数$d>0$的齐次多项式,那么$P(tx_0,tx_1)=tdP(x_0,x_1)$,这样$f([tx_0:tx_1])=\frac{tdP(x_0,x_1)}{c}$,这显然无法等于$\frac{P(x_0,x_1)}{c}$对所有$t\in\mathbb{C}*$成立(比如取$t=2$,$2^d≠1$)。因此$P$也必须是零次齐次多项式,也就是常数。
综上,$f$就是两个常数的比值,属于常值映射,完美证明了结论。推广到$f:\mathbb{P}1\rightarrow\mathbb{A}n$时,只需对每个分量$f_i:\mathbb{P}1\rightarrow\mathbb{A}1$重复上述论证,每个分量都是常数,整个映射自然是常值的。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者A.D.

