アフィン空間(affine space)とは、環 $R$ 上の多項式環のスペクトル $\mathbb{A}^n_R=\operatorname{Spec} R[T_1,\dots,T_n]$ として定まるスキームである。$R$ 上のスキーム $X$ から $\mathbb{A}^n_R$ への射は、$X$ 上の $n$ 個の大域正則関数の組と一対一に対応する。体 $k$ 上では $k$ 値の点の全体は $k^n$ だが、スキームとしては生成点も含み、$k$ が代数閉でなければ剰余体が $k$ の真の拡大体である閉点も含む。$\mathbb{A}^m_R\times_R\mathbb{A}^n_R\cong\mathbb{A}^{m+n}_R$ であり、射影空間 $\mathbb{P}^n_R$ は $n+1$ 個の $\mathbb{A}^n_R$ で覆われる。
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アフィン開集合(affine open subset)とは、スキームの開部分スキームのうち、ある環のスペクトルと同型になるものである。標準開集合 $D(f)$ は局所化環のスペクトルに同型で、任意のスキームのアフィン開集合は位相の基底をなす。しかしアフィンスキームの任意の開集合や、アフィン開集合の有限和がアフィンとは限らない。アフィン平面から原点を除いた開集合が反例となる。分離的スキームでは二つのアフィン開集合の交わりはアフィンであることも証明する。
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最小多項式(線形代数)(minimal polynomial of a linear operator)とは、有限次元ベクトル空間の線形写像 $T$ を零化するモニック多項式のうち次数が最小のものである。任意の零化多項式を割り切り、行列の冪の最短の線形関係を表す。基底ベクトルごとの関係の最小公倍式、直和での計算、固有多項式との違い、固有値と対角化の判定を例と証明で説明する。
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代数的数(algebraic number)とは、$0$ でない有理数係数の多項式の根になる複素数のことで、$\sqrt2$、$i$、$\cos(2\pi/7)$ などが例である。$\alpha$ が代数的であることは、$\mathbb{Q}(\alpha)$ が $\mathbb{Q}$ 上有限次であることとも、有理数を成分とする正方行列の固有値であることとも同値で、根にもつ多項式の最小の次数を $\alpha$ の次数という。代数的数全体 $\overline{\mathbb{Q}}$ は $\mathbb{C}$ の部分体をなす可算な代数閉体で、$\mathbb{Q}$ の代数閉包である。可算であることから、代数的でない複素数(超越数)が非可算個存在する。
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副有限群(profinite group)とは、有限群の射影系の射影極限として得られる位相群のことで、各有限群に離散位相を入れた直積位相から位相を入れる。位相群としては、コンパクトな Hausdorff 空間であって完全不連結なものとちょうど一致し、このとき指数有限の開正規部分群が単位元の基本近傍系をなす。$p$ 進整数の加法群 $\mathbb{Z}_p$、$\widehat{\mathbb{Z}}\cong\prod_p\mathbb{Z}_p$、無限次 Galois 拡大の Galois 群が代表例である。開部分群は閉で指数有限な部分群と一致するが、指数有限であっても開とは限らない。
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ノルム(norm)とは、実または複素ベクトル空間の元に非負の大きさを与える関数で、零ベクトルの識別、絶対斉次性、三角不等式を満たす。ノルムから距離が定まり、収束と連続性を論じられる。有限次元では異なるノルムが同値である一方、無限次元では同値でない例がある。数ベクトルと連続関数の具体例を通じて、内積との違いや線形写像の評価を説明する。
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準圏(quasi-category)とは、標準単体のすべての内部ホーンを充填できる単体的集合であり、(∞,1)-圏のモデルである。通常の圏の脈体は内部ホーンを一意に充填し、Kan複体は外部ホーンも充填する。二単体が射の合成を証言し、高次単体がその整合性を記録する。通常圏の脈体、反対準圏、積、Kan複体との関係を説明する。
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部分空間(subspace)とは、ベクトル空間の空でない部分集合で、加法とスカラー倍について閉じているものである。部分空間は元の演算のもとでそれ自身ベクトル空間になり、線形写像の核、同次方程式の解空間、ベクトル族の線形包などが例となる。共通部分と和は再び部分空間だが、和集合が部分空間になるのは二つのうち一方が他方を含む場合に限る。
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双正則写像(biholomorphic map)とは、$\mathbb C^n$ の開集合や複素多様体の間の正則な全単射で、逆写像も正則であるものである。双正則写像で移り合う領域の上では正則関数の理論が同じになるので、領域を双正則同値で分類することが複素解析の基本問題になる。単位円板の自己同型は Schwarz の補題から $e^{i\theta}(z-a)/(1-\bar az)$ の形に限られ、複素平面の自己同型は 1 次式に限られる。平面と円板は同相だが双正則でなく、多変数では単位球と多重円板が双正則でないなど、一変数の Riemann の写像定理に当たる分類は成り立たない。
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有界逆写像定理(bounded inverse theorem)とは、二つの Banach 空間の間の有界な全単射線形写像は逆写像も有界であると述べる定理である。線形方程式の解がデータに連続に依存することを保証する。逆のノルム評価、関数の乗算と Volterra 型積分方程式、値域が完備でない場合の反例を通じて適用条件を説明する。
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