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Stefan Kebekus 2023-05-09 11:18:19 +02:00
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@ -114,3 +114,7 @@ Iwakuni
Yamaguchi Yamaguchi
Teleskopsumme Teleskopsumme
graduiert-rückwärtslexikografische graduiert-rückwärtslexikografische
Tangentialkegel
Tangentialkegels
Vielfachheit
Vielfachheiten

58
09.tex
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@ -32,13 +32,13 @@ algebraische Kurven als \emph{Äquivalenzklassen} von Polynomen zu definieren.
Es sei $k$ ein algebraisch abgeschlossener Körper, es sei $f ∈ k[x,y]$ eine Es sei $k$ ein algebraisch abgeschlossener Körper, es sei $f ∈ k[x,y]$ eine
ebene algebraische Kurve und es sei $p ∈ 𝔸²_k$ sei ein Punkt von $V(f)$. ebene algebraische Kurve und es sei $p ∈ 𝔸²_k$ sei ein Punkt von $V(f)$.
\end{quote} \end{quote}
Ich hoffe, Sie kommen damit klar. Wenn nicht --- dumm gelaufen. Ich hoffe, Sie kommen damit klar. Wenn nicht: Dumm gelaufen.
\end{notation} \end{notation}
In der Vorlesung ``Analysis'' haben Sie Nullstellenmengen von Funktionen in In der Vorlesung „Analysis“ haben Sie Nullstellenmengen von Funktionen in
mehreren Veränderlichen ausführlich diskutiert. Gegeben eine Funktion $f(x,y)$ mehreren Veränderlichen ausführlich diskutiert. Gegeben eine Funktion $f(x,y)$
auf dem $ℝ²$ und einen Punkt $p$ der Nullstellenmenge, so haben sie im Kapitel auf dem $ℝ²$ und einen Punkt $p$ der Nullstellenmenge, so haben sie im Kapitel
``Der Satz über die implizit definierten Funktionen'' gelernt, dass es einen „Der Satz über die implizit definierten Funktionen“ gelernt, dass es einen
riesigen Unterschied macht, ob die partiellen Ableitungen riesigen Unterschied macht, ob die partiellen Ableitungen
\[ \[
\frac{∂f}{∂x}(p) \quad\text{und}\quad \frac{∂f}{∂y}(p) \frac{∂f}{∂x}(p) \quad\text{und}\quad \frac{∂f}{∂y}(p)
@ -49,13 +49,13 @@ von $p$ eine Untermannigfaltigkeit und kann lokal durch die $x$- oder $y$-Werte
parametrisiert werden. parametrisiert werden.
Überlegen Sie sich anhand der Einheitsparabel, dass der Satz über die implizit Überlegen Sie sich anhand der Einheitsparabel, dass der Satz über die implizit
definierten Funktionen in der algebraischen Geometrie nicht gelten kann (denn definierten Funktionen in der algebraischen Geometrie nicht gelten kann (denn
sonst müsste die Wurzelfunktion algebraisch sein). Die Unterscheidung nach sonst müsste die Wurzelfunktion algebraisch sein). Die Unterscheidung nach
``gute Punkte, in denen mindestens eine partielle Ableitung ungleich null ist'' „gute Punkte, in denen mindestens eine partielle Ableitung ungleich null ist“
und ``schlechte Punkte, in denen alle partielle Ableitungen gleich null sind'' und „schlechte Punkte, in denen alle partielle Ableitungen gleich null sind“
funktioniert aber ohne weiteres. funktioniert aber ohne weiteres.
\begin{defn}[Einfache Punkte]\label{defn:ep} \begin{defn}[Einfache Punkte]\label{defn:ep}%
Es sei $k$ ein algebraisch abgeschlossener Körper, es sei $f ∈ k[x,y]$ eine Es sei $k$ ein algebraisch abgeschlossener Körper, es sei $f ∈ k[x,y]$ eine
ebene algebraische Kurve und es sei $p ∈ 𝔸²_k$ sei ein Punkt von $V(f)$. Man ebene algebraische Kurve und es sei $p ∈ 𝔸²_k$ sei ein Punkt von $V(f)$. Man
nennt $p$ einen \emph{einfachen Punkt}\index{einfacher Punkt} der Kurve $f$, nennt $p$ einen \emph{einfachen Punkt}\index{einfacher Punkt} der Kurve $f$,
@ -84,7 +84,7 @@ funktioniert aber ohne weiteres.
\begin{bemerkung} \begin{bemerkung}
Die Ableitungen aus Definition~\ref{defn:ep} sind wie in der Vorlesung Die Ableitungen aus Definition~\ref{defn:ep} sind wie in der Vorlesung
``Algebra'' die formalen Ableitungen, die einfach nach den bekannten „Algebra“ die formalen Ableitungen, die einfach nach den bekannten
Rechenregeln für das Ableiten von Polynomen definiert sind und nichts mit den Rechenregeln für das Ableiten von Polynomen definiert sind und nichts mit den
Grenzwerten aus der Analysis zu tun haben. Wir erinnern uns an die Grenzwerten aus der Analysis zu tun haben. Wir erinnern uns an die
schlaflosen Nächte des letzten Semesters: falls $k$ ein Körper der positiven schlaflosen Nächte des letzten Semesters: falls $k$ ein Körper der positiven
@ -96,8 +96,8 @@ funktioniert aber ohne weiteres.
\begin{defn}[Tangentialraum einer Kurve an einfachem Punkt] \begin{defn}[Tangentialraum einer Kurve an einfachem Punkt]
Es sei $k$ ein algebraisch abgeschlossener Körper, es sei $f ∈ k[x,y]$ eine Es sei $k$ ein algebraisch abgeschlossener Körper, es sei $f ∈ k[x,y]$ eine
ebene algebraische Kurve und es sei $p = (a,b) ∈ 𝔸²_k$ sei ein einfacher Punkt ebene algebraische Kurve und es sei $p = (a,b) ∈ 𝔸²_k$ sei ein einfacher
der Kurve $f$. Dann bezeichne die Gerade Punkt der Kurve $f$. Dann bezeichne die Gerade
\[ \[
V \left( (y-b)·\frac{∂ f}{∂ y}(P) + (x-a)·\frac{∂ f}{∂ x}(P) \right) V \left( (y-b)·\frac{∂ f}{∂ y}(P) + (x-a)·\frac{∂ f}{∂ x}(P) \right)
\] \]
@ -110,11 +110,11 @@ funktioniert aber ohne weiteres.
Einfache Punkte sind einfach … aber natürlich auch ein wenig langweilig. Die Einfache Punkte sind einfach … aber natürlich auch ein wenig langweilig. Die
erste Frage, die man bei nicht-einfachen Punkten stellen kann ist die, ob wir erste Frage, die man bei nicht-einfachen Punkten stellen kann ist die, ob wir
ein quantitatives Maß für die nicht-Einfachheit haben. Die ``Multiplizität'' ein quantitatives Maß für die nicht-Einfachheit haben. Die „Multiplizität“ ist
ist der erste Begriff in dieser Richtung. Der Bequemlichkeit halber definieren der erste Begriff in dieser Richtung. Der Bequemlichkeit halber definieren wir
wir diesen Begriff erst einmal nur für den Nullpunkt. diesen Begriff erst einmal nur für den Nullpunkt.
\begin{defn}[Multiplizität einer Kurve im Nullpunkt]\label{def:9-1-6} \begin{defn}[Multiplizität einer Kurve im Nullpunkt]\label{def:9-1-6}%
Es sei $k$ ein algebraisch abgeschlossener Körper und es sei $f ∈ k[x,y]$ eine Es sei $k$ ein algebraisch abgeschlossener Körper und es sei $f ∈ k[x,y]$ eine
ebene algebraische Kurve. Dann schreibe $f$ als Summe von homogenen ebene algebraische Kurve. Dann schreibe $f$ als Summe von homogenen
Polynomen, Polynomen,
@ -139,7 +139,7 @@ wir diesen Begriff erst einmal nur für den Nullpunkt.
\end{itemize} \end{itemize}
\end{beobachtung} \end{beobachtung}
\begin{defn}[Multiplizität einer Kurve im Nullpunkt]\label{def:9-1-8} \begin{defn}[Multiplizität einer Kurve im Nullpunkt]\label{def:9-1-8}%
In der Situation von Definition~\ref{def:9-1-6} sei $m > 0$. Dann nenne die In der Situation von Definition~\ref{def:9-1-6} sei $m > 0$. Dann nenne die
Kurve $f_m$ den \emph{Tangentialkegel der Kurve $f$ im Kurve $f_m$ den \emph{Tangentialkegel der Kurve $f$ im
Nullpunkt}\index{Tangentialkegel einer Kurve im Nullpunkt}. Nullpunkt}\index{Tangentialkegel einer Kurve im Nullpunkt}.
@ -159,11 +159,11 @@ beschreiben:
\end{figure} \end{figure}
\begin{beobachtung}[Beschreibung des Tangentialkegels] \begin{beobachtung}[Beschreibung des Tangentialkegels]
In der Situation von Definition~\ref{def:9-1-8} sei In der Situation von Definition~\ref{def:9-1-8} sei $(α, β) ∈ V(f_m) \{ 0
$(α, β) ∈ V(f_m) \{ 0 \}$. Dann teilt die Geradengleichung $β x - α y$ das \}$. Dann teilt die Geradengleichung $β x - α y$ das Polynom $f_m$, und der
Polynom $f_m$, und der Quotient ist wieder homogen. Nach endlich vielen Quotient ist wieder homogen. Nach endlich vielen Divisionen kann ich $f_m$,
Divisionen kann ich $f_m$, die Gleichung des affinen Tangentialkegels, also die Gleichung des affinen Tangentialkegels, also auf eindeutige Weise in der
auf eindeutige Weise in der Form Form
\[ \[
f_m = p_1^{k_1} ⋯ p_l^{k_l} f_m = p_1^{k_1} ⋯ p_l^{k_l}
\] \]
@ -182,8 +182,8 @@ beschreiben:
\begin{bsp} \begin{bsp}
Abbildung~\ref{fig:tc} zeigt die Knotenkurve. Der Nullpunkt ist ein Abbildung~\ref{fig:tc} zeigt die Knotenkurve. Der Nullpunkt ist ein
gewöhnlicher, singulärer Punkt mit affinem Tangentialkegel gewöhnlicher, singulärer Punkt mit affinem Tangentialkegel $-=
$-= (x+y)·(x-y)$. Im Gegensatz dazu ist der Nullpunkt kein gewöhnlicher (x+y)·(x-y)$. Im Gegensatz dazu ist der Nullpunkt kein gewöhnlicher
singulärer Punkt der Neil'sche Parabel aus Abbildung~\ref{fig:gsp}, denn der singulärer Punkt der Neil'sche Parabel aus Abbildung~\ref{fig:gsp}, denn der
affine Tangentialkegel ist gegeben durch die Gleichung $$, die eine Gerade affine Tangentialkegel ist gegeben durch die Gleichung $$, die eine Gerade
hat also Multiplizität zwei. hat also Multiplizität zwei.
@ -202,11 +202,11 @@ verschobene Kurve hat die Gleichung
\begin{equation}\label{eq:9-2-6-1} \begin{equation}\label{eq:9-2-6-1}
g(x,y) := f(x-a, y-b). g(x,y) := f(x-a, y-b).
\end{equation} \end{equation}
Dann definiere die ``Multiplizität $\mult_p f$ von $f$ im Punkt $p$'' einfach Dann definiere die Multiplizität $\mult_p f$ von $f$ im Punkt $p$“ einfach als
als die Multiplizität $\mult_0 g$ von $g$ im Nullpunkt, und das kennen wir ja die Multiplizität $\mult_0 g$ von $g$ im Nullpunkt, und das kennen wir ja schon.
schon. Dito mit der Frage, ob $p$ eine gewöhnliche Singularität der Kurve $f$ Dito mit der Frage, ob $p$ eine gewöhnliche Singularität der Kurve $f$ ist.
ist. Wenn $g_m$ die Gleichung des affinen Tangentialkegels der Kurve $g$ im Wenn $g_m$ die Gleichung des affinen Tangentialkegels der Kurve $g$ im Nullpunkt
Nullpunkt ist, dann verschieben wir zurück und definieren ist, dann verschieben wir zurück und definieren
\[ \[
f_m(x,y) := g_m(x+a, y+b) f_m(x,y) := g_m(x+a, y+b)
\] \]
@ -214,8 +214,8 @@ als den affinen Tangentialkegel der Kurve $f$ im Punkt $p$.
\begin{frage} \begin{frage}
Habe ich bei den Verschiebungen wirklich die richtigen Vorzeichen gewählt? Habe ich bei den Verschiebungen wirklich die richtigen Vorzeichen gewählt?
Muss in Definition~\eqref{eq:9-2-6-1} tatsächlich ``$x-a$'' stehen und nicht Muss in Definition~\eqref{eq:9-2-6-1} tatsächlich $x-a$ stehen und nicht
etwa ``$x+a$''? Wie kann ich diese Frage ein für allemal beantworten? etwa $x+a$? Wie kann ich diese Frage ein für allemal beantworten?
\end{frage} \end{frage}