수학에서 코즐 콤플렉스는 장루이 코즐에 의해 리알헤브라의 코호몰로지 이론을 정의하기 위해 처음 도입되었다(리히 대수 코호몰로지 참조).그것은 호몰로지 대수학에서 유용한 일반적인 건축물로 판명되었다.도구로서 그것의 호몰로지(homology)는 (로컬) 링의 원소 집합이 M-정기서열일 때를 알려주는 데 사용될 수 있으며, 따라서 Krull 차원의 기하학적 개념과는 관련이 있지만 다른 차원의 대수적 개념인 모듈이나 이상에 관한 기본적인 사실들을 증명하는 데 사용될 수 있다.더구나 어떤 상황에서는 콤플렉스가 시지지의 콤플렉스, 즉 모듈의 발전기간의 관계, 이러한 관계들의 관계 등을 알려준다.
R을 정류 링으로 하고 E는 R에 대한 유한 등급의 자유 모듈로 한다.우리는 E의 i번째 외부 파워를 위해라고 쓴다.그런 다음R-선형 s : → s\ R에 따라s와 연관된 Koszul 콤플렉스는 R-modules의 체인 콤플렉스다.
,
여기서 d 는 E의 모든 i 에 대해 다음과 같이 차등 d k를 제공한다.
.
위첨자 은 용어가 생략되었음을 의미한다.+ 1= 을(를) 표시하려면 Koszul 복합체의 자체 이중성을 사용하십시오
Note that and . Note also that ; this isomorphism is not canonical (for example, a choice of a volume form in differential geometry provides an example of such an isomorphism.)
If (i.e., an ordered basis is chosen), then, giving an R-linear map amounts to giving a finite sequence of elements in R (namely, a row vector) and then one sets
M이 정밀하게 생성된 R-모듈인 경우 다음 중 하나를 설정한다.
( , )= (s) R
또한 유도 차동 1 ) m)= d () m m
코즐 콤플렉스의 i번째 호몰로지
I-thKoszul homology(i-th Koszul homology라고 불린다.예를 들어 = s=[ ⋯ s이(가) R에 항목이 있는 행 벡터인 d M{\1}가 된다
등등
마찬가지로
저차원의 코스줄 단지
교감 고리 R, 원소X, R-모듈M이 주어지면, x에 의한 곱셈은 R-모듈의 동형성을 산출한다.
이것을 체인 콤플렉스(도 1과 0에 넣고 다른 곳에 0을 추가함으로써)로 간주하여 , M로 표기한다구축에 의해 호몰로어는
M에서 x의 전멸자그러므로, 코스줄 콤플렉스와 그 호몰로지들은 곱셈의 근본적인 속성을 x로 암호화한다. 체인 콤플렉스 ( x) 은 #Definition에서처럼 x에 관해서 R의 Koszul 콤플렉스라고 불린다.
한 쌍, y) R 2 R
d1 {\} d2 {\2}가 주어지는 경우
=[ 및
가 왼쪽에 적용된다는 점에 유의하십시오.정도 1의 주기는 정확히 요소 x와 y의 선형 관계인 반면 경계는 사소한 관계다.따라서 첫 번째 Koszul homology H1(K•(x, y))는 사소한 관계를 정확하게 측정한다.더 많은 요소들로 고차원적인 Koszul 호몰로지는 이것의 더 높은 수준의 버전을 측정한다.
원소 ,, … n{\가 규칙적인 순서를 형성하는 경우, 코즐 단지의 상위 호몰로지 모듈은 모두 0이다.
예
If k is a field and are indeterminates and R is the polynomial ring , the Koszul complex on the 가 k의 콘크리트 자유 R 분해능을 형성한다.
코즐 호몰로지 특성
E는 R 위에 유한 등급의 자유 모듈이 되고 : → {\은 R-선형 지도가 되며, R의 요소가 되도록 한다.(, ) 을를) (, ) : R→ R 의 Koszul 복합체로 한다
Using , there is the exact sequence of complexes:
where [-1] signifies the degree shift by -1 and . One notes:[1] for in ,
다음과 같이 계산된다.By definition, where y is an element of that maps to x. Since is a direct sum, we can simply take y to be (0, x).그러면 d ( , t의 초기 에 Δ = [ ]{\([가 주어진다
위의 정확한 순서는 다음과 같은 것을 증명하는 데 사용할 수 있다.
정리 — R을 링으로 하고 M을 그 위에 모듈로 두자.R 원소의 sequence ,, x 이 M의 정규순서라면,
r에 대한 유도에 의한 증명.If , then . Next, assume the assertion is true for r - 1.그런 다음 위의 정확한 시퀀스를 사용하여 i 에 대해 …,; M)= 0 을 본다.The vanishing is also valid for , since is a nonzerodivisor on displaystyle \square }
Corolarary — R, M은 위와 되고, x ,x , n 일련의 R 원소들이 되게 한다.Suppose there are a ring S, an S-regular sequence in S and a ring homomorphism S → R that maps to . (For example, one can take 그러면
여기서 Tor는 Tor functor를 나타내고 M은 S → R을 통한 S-module이다.
증명: S-모듈로서 S와 S에 적용된 정리에 의해 K(y1, ..., yn)는 S/(y1, ..., yn)의 S-프리 해상도임을 알 수 있다.따라서 정의상 1,…, n)의 i-th 호몰로지 M 은 위의 우측이다.On the other hand, by the definition of the S-module structure on M.
Corolarary — R, M은 위와 되고, x ,x , n 일련의 R 원소들이 되게 한다.그러면 이상적인 =( x ,, x ) 와M 전멸기의 전멸기.
나로서는
증명: Let S = R[y1, ..., yn].Turn M into an S-module through the ring homomorphism S → R, yi → xi and R an S-module through yi → 0. By the preceding corollary, and then
증거: 우리는 단지 2. 즉 1. 나머지는 명확하다는 것을 의미할 뿐이다.우리는 r에 대해 유도하여 논증한다.사례 r = 1은 이미 알려져 있다.x'는 x1, ..., x를r-1 가리킨다. 고려하라.
Since the first is surjective, with . By Nakayama's lemma, and so x' is a regular sequence by the inductive hypothesis.두 번째 는 주입식이기 때문에(즉, 비체르디비소르) ,x 는 정규 순서다.(참고: 나카야마의 보조정리법으로, M/( 1,… ,) ≠ 0 M 0은(는) 자동이다.)
코스줄 단지 텐서 제품
일반적으로 C, D가 체인 콤플렉스라면, 그들의 텐서 C C\는 다음에 의해 주어지는 체인 콤플렉스다.
미분: 모든 동질 원소에 대해 x, y,
여기서 x는 x의 정도 입니다.
이 공사는 특히 코스줄 단지에 적용된다.E, F는 유한 등급의 자유 모듈로 : E → s\R}: F →R[\t\ F R은 두 개의 R-선형 맵으로 한다.(, ) 을(를) 선형 지도(, t): z F →의 Koszul 콤플렉스로 한다 그러면 콤플렉스로서
이를 보기 위해서는 (외부 파워와는 반대로) 외부 대수학으로 작업하는 것이 더 편리하다. 파생 정의 -1
요구 사항: 모든 동질 원소 x, y in eE,
() = s( ) 일 때 x =1 x 1}
= 도별 유도) 및 동질 원소에 대한의 작용이 #Definition의 미분들과 일치한다는 것을 쉽게 알 수 있다.
이제 등급 R-모듈로)= F F가 있다.또한, 처음에 언급된 텐서 제품의 정의에 따르면,
Since and are derivations of the same type, this implies
특히 주의할 점은
.
다음 명제는 요소들의 Koszul 콤플렉스가 어떻게 그들이 생성하는 이상에서 시퀀스에 관한 정보를 암호화하는지를 보여준다.
발의안 — R을 링이 되게 하고 I = (x1, ..., xn) 일부 n-요소들에 의해 생성된 이상이다.그 다음, 어떤 R-모듈 M과 어떤 원소1 y, ..., I에서r y,
여기서은(는) 0의 차이를 갖는 복합체로 간주된다.(사실, 분해는 체인 레벨을 유지한다.)
증명: (당분간은 쉽지만 생략)
응용 프로그램으로서 우리는 코즐 호몰로지(Koszul homology)의 깊이감각을 보여줄 수 있다.(1)의 정의에 의해 링 R에 대해 미세하게 생성된 모듈 M을 고려할 때, 이상 I에 대한 M의 깊이는 M에 대한 I의 모든 규칙적인 요소 시퀀스 길이의 우월성이다.It is denoted by . Recall that an M-regular sequence x1, ..., xn in an ideal I is maximal if I contains no nonzerodivisor on
Koszul homology는 깊이의 매우 유용한 특성을 제공한다.
정리(깊이 감도) — R은1 노메테리아 고리, x, ..., R과nI = (x1, ..., xn)가 되도록 한다.미세하게 생성된 모듈 M over R의 경우, 만약, 일부 정수 m의 경우,
i ( K( ,…, n)⊗ M)= H 모든i > m,
하는 동안에
그러면 I의 모든 최대 M-정규 순서는 길이가 n - m이다(특히, 모두 길이가 같다).그 결과,
, )= - m .
증명: 공지를 가볍게 하기 위해 우리는 H(-)를 H(-)로 쓴다.,...이상적인에, ys은 최대M-regular 순서 우리는 y로었는데;이 순서를 의미한다_{\displaystyle{\underline{y}}}. 우리는 먼저 유도에 의해 나는{나는\displaystyle}에 보여 주었다는 주장은 Hi(y_x1,…,)나는, M){\displaystyle \operatorname{H}_ᆭ({\underline{y}},x_{1}{나는},x_ ,\dots, M)}y1자./ ,…, x ) ,이며== l> > l > l이면 0이다기본 사례 = 은(는) 코즐 호몰로학의 #속성으로부터 명확하다.코즐 동문의 긴 정확한 배열과 귀납 가설에서,
,
즉, M/ 1,…, ). 또한 같은 주장에 의해, 소멸은 > l 을 유지한다이로써 그 청구에 대한 증거가 완성되었다.
이제, (1, …, n ;) = 라는 주장과 초기 명제에서 따르게 된다.모든 i > n - s에 대해 MTo conclude n - s = m, it remains to show that it is nonzero if i = n - s. Since is a maximal M-regular sequence in I, the ideal I is contained in the set of all zerodivisors on , the finite union of the associated primes of the module.따라서 프라임 회피에 의해 M _ {\에 0이 아닌 v가 일부 존재하므로 = () _{} _{R} _{{R}}}}(이라고 할 수 있다.
자기 이중성
체인 콤플렉스 대신 코체인 콤플렉스를 이용하는 코스줄 콤플렉스에 대한 접근법이 있다.밝혀진 바와 같이, 이것은 본질적으로 같은 콤플렉스(코즐 콤플렉스의 자기이중성으로 알려진 사실)로 귀결된다.
E를 링 R 위에 있는 유한한 순위 r의 자유 모듈이 되게 하라.그런 다음 E의 각 요소 e는 e:에 의해 외부 왼쪽 곱셈을 발생시킨다.
= 이므로 l e l= 즉,
무료 모듈의 코체인 복합체야코즐 콤플렉스라고도 불리는 이 콤플렉스는 (아이젠버드 1995) 하프 에러: 대상이 없음: CITREFEenbud1995 (도움말)에서 사용되는 콤플렉스다.이중화하면 다음과 같은 콤플렉스가 있다.
.
Using an isomorphism , the complex coincides with the Koszul complex in the definition.
Serre, Jean-Pierre (1975), Algèbre locale, Multiplicités, Cours au Collège de France, 1957–1958, rédigé par Pierre Gabriel. Troisième édition, 1975. Lecture Notes in Mathematics (in French), vol. 11, Berlin, New York: Springer-Verlag