剛性補題(アーベル多様体)(rigidity lemma for abelian varieties)とは、代数閉体 $k$ 上の完備な多様体 $X$ と多様体 $Y$ の積から分離的なスキーム $Z$ への射 $f$ が、ある点 $y_0$ について $X\times\{y_0\}$ を 1 点に写すならば、$f$ は第 1 成分によらず、ある射 $g$ により $f=g\circ p_2$ と分解する、という定理である。証明は、完備な多様体上の大域関数が定数であることと、固有射が閉写像であることによる。帰結として、アーベル多様体の間の射は平行移動と準同型の合成にただ一通りに書け、アーベル多様体は可換群になる。連結な局所 Noether スキーム上の固有平坦な族(切断をもつなどの条件つき)に対する版もあり、局所 Noether 底のアーベルスキームでも単位切断を保つ射は準同型になる。
前提知識: アーベル多様体, 完備多様体(代数幾何学), 固有射, 平坦射, 群スキーム
完備な多様体を一方の因子にもつ直積からの射は、変形の自由度をほとんどもたない。ある 1 つのファイバーを 1 点に潰す射は、すべてのファイバーを 1 点に潰し、もう一方の因子だけの関数になってしまう。これが剛性補題(rigidity lemma)である。アーベル多様体の理論で最初に使う道具であり、ここから「アーベル多様体の間の射は準同型と平行移動の合成である」「アーベル多様体は可換である」が数行で出る。
証明の要は 2 つの事実である。完備で連結な多様体の上の大域関数は定数であること、そして固有射が閉写像であること。前者によって 1 つのファイバーの近くで射が分解し、後者によって分解する場所が開集合になる。最後に平坦性を使ってその情報を全体に広げる。後半では、底を体からスキーム $S$ に取り替えた版(底の上の剛性補題)を連結な局所 Noether スキームの上で示し、アーベルスキームの準同型に応用する。
「剛性」の名をもつ定理はほかにもある(Cauchyの剛性定理 など)が、この記事は代数幾何のこの補題だけを扱う。
$k$ を体とする。$k$ 上の多様体とは、$k$ 上分離的で有限型な整スキームのことである(アーベル多様体については アーベル多様体 の定義のとおり幾何的整を課す)。多様体 $X$ が完備であるとは、構造射 $X\to\operatorname{Spec}k$ が固有射であることをいう(完備多様体(代数幾何学))。$X\times Y$ で $X\times_kY$ を表し、$p_1,p_2$ を射影とする。
スキームの射 $p\colon X\to S$ と点 $s\in S$ について、$X_s:=X\times_S\operatorname{Spec}\kappa(s)$ をファイバーといい、その台を $p^{-1}(s)$ と同一視する。射 $f\colon X\to Y$ について「$f(X_s)$ が 1 点」とは、集合 $f(p^{-1}(s))$ がちょうど 1 点からなることをいう。$p$ の切断とは、$p\circ\epsilon=\mathrm{id}_S$ を満たす射 $\epsilon\colon S\to X$ のことである。
$Y$ を $S$ 上のスキーム、$f,g\colon X\to Y$ を $S$ 射とする。対角射 $\Delta\colon Y\to Y\times_SY$ を $(f,g)\colon X\to Y\times_SY$ で引き戻したものを、$f$ と $g$ の等化子 $\operatorname{Eq}(f,g)$ という(等化子)。$Y$ が $S$ 上分離的なら $\Delta$ は閉埋め込みなので、$\operatorname{Eq}(f,g)$ は $X$ の閉部分スキームである。次の 2 点を繰り返し使う。
$k$ を代数閉体、$X$ を $k$ 上の完備な多様体、$Y$ を $k$ 上の多様体、$Z$ を $k$ 上分離的なスキームとし、$f\colon X\times Y\to Z$ を $k$ 上の射とする。ある $y_0\in Y(k)$ について $f(X\times\{y_0\})$ が 1 点であるとする。このとき、任意の $x_0\in X(k)$ について
$$
g:=f\circ(x_0,\mathrm{id}_Y)\colon Y\to Z
$$
とおくと、$f=g\circ p_2$ が成り立つ。
ここで $X\times\{y_0\}$ は $p_2$ の $y_0$ の上のファイバーであり、$(x_0,\mathrm{id}_Y)\colon Y\to X\times Y$ は $y\mapsto(x_0,y)$ を表す射である。$X(k)$ は空でない(Hilbertの零点定理)。結論は「$f$ は第 1 成分によらない」ということで、特にすべての $y\in Y$ について $f(X\times\{y\})$ は 1 点 $g(y)$ になる。仮定は 1 つのファイバーについてだけ課していることに注意する。証明は次の節で 2 つの補題から組み立てる。
$p\colon X\to S$ をスキームの射で、閉写像であり、構造射 $\mathcal{O}_S\to p_*\mathcal{O}_X$ が同型であるものとする。$f\colon X\to Y$ をスキームの射、$s\in S$ を $f(X_s)$ が 1 点であるような点とする。このとき $s$ の開近傍 $V$ と射 $\eta\colon V\to Y$ で、$p^{-1}(V)$ の上で $f=\eta\circ p$ となるものが存在する。さらに $p$ が切断 $\epsilon$ をもてば $\eta=f\circ\epsilon|_V$ である。
$f(X_s)=\{y\}$ とし、$y$ のアフィン開近傍 $U$ をとる。$X\setminus f^{-1}(U)$ は閉集合で $p$ は閉写像だから、$C:=p\bigl(X\setminus f^{-1}(U)\bigr)$ は $S$ の閉集合である。$p^{-1}(s)\subset f^{-1}(U)$ なので $s\notin C$ である。$V:=S\setminus C$ とおくと $p^{-1}(V)\subset f^{-1}(U)$ である。実際、$x\in p^{-1}(V)$ で $f(x)\notin U$ なら $p(x)\in C$ となり矛盾する。
アフィンスキーム $U$ への射は、環 $\Gamma(U,\mathcal{O}_U)$ からの環準同型と 1 対 1 に、しかも定義域について自然に対応する(アフィンスキーム)。$f$ の制限 $p^{-1}(V)\to U$ に対応する環準同型を $\varphi\colon\Gamma(U,\mathcal{O}_U)\to\Gamma(p^{-1}(V),\mathcal{O}_X)$ とする。仮定により $p^\sharp\colon\Gamma(V,\mathcal{O}_S)\to\Gamma(p^{-1}(V),\mathcal{O}_X)$ は同型なので、$\psi:=(p^\sharp)^{-1}\circ\varphi$ に対応する射 $\eta\colon V\to U$ が定まる。対応の自然性により、合成 $\eta\circ p|_{p^{-1}(V)}$ には $p^\sharp\circ\psi=\varphi$ が対応する。よって $p^{-1}(V)$ の上で $f=\eta\circ p$ である。切断 $\epsilon$ があれば、$V$ の上で $\eta=\eta\circ p\circ\epsilon=f\circ\epsilon$ である。$\square$
$p\colon X\to S$ を平坦射、$S_0\subset S$ を既約な閉集合、$\xi$ を $S_0$ の生成点、$V\subset S$ を $\xi$ を含む開集合とする。このとき $p^{-1}(S_0)$ の各点は、$p^{-1}(V)$ のある点の特殊化である。特に、$p^{-1}(V)$ を含む $X$ の閉集合は $p^{-1}(S_0)$ を含む。
$x\in p^{-1}(S_0)$、$t:=p(x)$ とする。$t\in S_0=\overline{\{\xi\}}$ なので $\xi$ は $t$ の一般化であり、$\mathcal{O}_{S,t}$ のある素イデアル $\mathfrak{q}$ に対応する。$p$ は平坦なので $\mathcal{O}_{S,t}\to\mathcal{O}_{X,x}$ は平坦な局所準同型である。平坦な環準同型については下降定理(going-down)が成り立つ(下降定理 の定理「平坦な準同型の下降定理」、Mat89 Theorem 9.5)ので、$\mathcal{O}_{X,x}$ の素イデアル $\mathfrak{P}$ で $\mathfrak{P}\cap\mathcal{O}_{S,t}=\mathfrak{q}$ となるものがある。$\mathfrak{P}$ に対応する点 $x'$ は $x$ の一般化であり、$p(x')=\xi\in V$ である。後半は、閉集合はその点の特殊化をすべて含むことによる。$\square$
$S:=Y$、$p:=p_2\colon X\times Y\to Y$、$\epsilon:=(x_0,\mathrm{id}_Y)$ として 2 つの補題を当てる。$\epsilon$ は $p_2$ の切断で、$g=f\circ\epsilon$ である。
(1) 仮定の確認. $X$ は $k$ 上固有なので、その底変換 $p_2$ は固有であり、特に閉写像である。体上のスキームはすべて平坦で、平坦性は底変換で保たれるので、$p_2$ は平坦である。$k$ は代数閉体で $X$ は完備な多様体だから $\Gamma(X,\mathcal{O}_X)=k$ である(完備多様体(代数幾何学) の系「代数閉体上の完備多様体からの射」)。平坦な射 $Y\to\operatorname{Spec}k$ による底変換とコホモロジーの両立(Har77 III Proposition 9.3 の $i=0$ の場合)により、$p_{2*}\mathcal{O}_{X\times Y}\cong\Gamma(X,\mathcal{O}_X)\otimes_k\mathcal{O}_Y=\mathcal{O}_Y$ であり、構造射 $\mathcal{O}_Y\to p_{2*}\mathcal{O}_{X\times Y}$ は同型である。
(2) $y_0$ の近く. $p_2$ の $y_0$ の上のファイバーの台は $X\times\{y_0\}$ であり、仮定によりその像は 1 点である。lem-rigidity-av-local により、$y_0$ の開近傍 $V$ があって、$X\times V$ の上で $f=g\circ p_2$ となる。
(3) すべてのファイバーが 1 点に写ること. $Z$ は分離的なので、$Q:=\operatorname{Eq}(f,g\circ p_2)$ は $X\times Y$ の閉部分スキームであり、(2) により $X\times V\subset Q$ である。$Y$ は既約で、その生成点は空でない開集合 $V$ に属する。lem-rigidity-av-flat($S_0=Y$)により $Q$ の台は $X\times Y$ 全体である。よって任意の $y\in Y$ と $x\in p_2^{-1}(y)$ について $f(x)=g(p_2(x))=g(y)$ であり、$f(X_y)$ は 1 点 $g(y)$ である。
(4) 結論. (3) により lem-rigidity-av-local がすべての点 $y\in Y$ に当てはまる。したがって $Y$ は開集合 $V_y$ で覆われ、各 $X\times V_y$ の上で $f=g\circ p_2$ が成り立つ(補題の $\eta$ は $f\circ\epsilon=g$ である)。射は開被覆の各部分で一致すれば一致するので、$f=g\circ p_2$ である。$\square$
完備性は (1) の 2 か所で使った。$p_2$ が閉写像であること(補題で $V$ を開集合にとるため)と、大域関数が定数であること($p_{2*}\mathcal{O}=\mathcal{O}_Y$)である。$Y$ の既約性は (3) で 1 つのファイバーの情報を全体に広げるために、$Z$ の分離性は等化子が閉であるために使った。$X\times Y$ が被約であることは使っていない。それぞれの仮定を外した反例は「例と反例」の節にまとめる。
$k$ を体、$A,B$ を $k$ 上のアーベル多様体とする。可換性を示すまでは群演算を乗法的に $xy$、$x^{-1}$、$e$ と書く。射どうしの等式は、$k$ スキーム $T$ に対する $T$ 値点の群 $A(T)$、$B(T)$ の上で確かめる(米田の補題)。$b\in B(k)$ による平行移動を $t_b\colon B\to B$、$t_b(y):=yb$ とする。
$f\colon A\to B$ を $k$ 上の射とし、$b:=f(e)\in B(k)$ とする。このとき準同型 $h\colon A\to B$ で $f=t_b\circ h$ となるものがただ 1 つ存在する。特に $f(e)=e$ なら $f$ は準同型である。
$h:=t_{b^{-1}}\circ f$ とおくと $h(e)=e$ である。$h$ が準同型であることを示せばよい。射 $\varphi\colon A\times A\to B$ を $T$ 値点で
$$
\varphi(x,y):=h(xy)\,h(y)^{-1}\,h(x)^{-1}
$$
と定める($A$ の積、$h$、$B$ の積と逆元の合成である)。
まず $k$ が代数閉体の場合。$\varphi(x,e)=h(x)h(e)^{-1}h(x)^{-1}=e$ なので、$\varphi$ は $A\times\{e\}$ を 1 点 $e$ に写す。thm-rigidity-av($X=Y=A$、$Z=B$、$y_0=x_0=e$)により $\varphi=g\circ p_2$、$g=\varphi\circ(e,\mathrm{id}_A)$ である。ところが $g(y)=\varphi(e,y)=h(y)h(y)^{-1}h(e)^{-1}=e$ なので $\varphi$ は定数 $e$ であり、$h(xy)=h(x)h(y)$ がすべての $T$ 値点で成り立つ。
一般の $k$ の場合。2 つの射 $h\circ m_A$ と $m_B\circ(h\times h)$ の等化子は $A\times A$ の閉部分スキームであり、等化子の作り方はファイバー積と両立するので、その $\bar k$ への底変換は $A_{\bar k}\times A_{\bar k}$ の上の等化子である。上の場合によりこれは全体なので、等化子の定義イデアル層 $\mathcal{I}$ について $\mathcal{I}\otimes_k\bar k=0$ である。$\bar k$ は $k$ 上自由だから $\mathcal{I}=0$ であり、$h$ は準同型である。
一意性:$t_b\circ h=t_{b'}\circ h'$($h,h'$ は準同型)なら、両辺を $e$ で評価して $b=b'$、したがって $h=h'$ である。$\square$
アーベル多様体は可換群スキームである。
逆元射 $i\colon A\to A$ は $i(e)=e$ を満たすので、cor-rigidity-av-morphisms により準同型である。よって $T$ 値点で $(xy)^{-1}=x^{-1}y^{-1}$ が成り立つ。一方、どの群でも $(xy)^{-1}=y^{-1}x^{-1}$ だから $x^{-1}y^{-1}=y^{-1}x^{-1}$ であり、$x,y$ を $x^{-1},y^{-1}$ に置き換えると $xy=yx$ を得る。これがすべての $T$ 値点で成り立つので、積 $m_A$ と、因子を入れ替えてから積をとる射 $m_A\circ\sigma$ は一致する。$\square$
以後は加法的に $x+y$、$-x$、$0$ と書く(アーベル多様体)。cor-rigidity-av-morphisms は「アーベル多様体の間の射は、平行移動と準同型の合成にただ一通りに分解する」と言い表せる。
$E$ を体 $k$ 上の楕円曲線、$O$ を原点とする。曲線の自己同型 $\alpha\colon E\to E$ で $\alpha(O)=O$ を満たすものは、cor-rigidity-av-morphisms により群の自己同型である。たとえば $k$ の標数が $2,3$ でなく、$i\in k$ が $i^2=-1$ を満たすとし、$E\colon y^2=x^3+x$ をとる。$\alpha(x,y):=(-x,iy)$ は $(iy)^2=-y^2=(-x)^3+(-x)$ により方程式を保ち、射影座標で $[X:Y:Z]\mapsto[-X:iY:Z]$ と書けるので無限遠点 $O=[0:1:0]$ を固定する。したがって $\alpha$ は加法と可換で、$\alpha^2(x,y)=(x,-y)$ は $-1$ 倍写像だから、$\alpha$ は位数 $4$ の群の自己同型である。加法の公式を計算しなくても、「原点を固定する」ことだけから準同型性が出る点が剛性補題の効き目である。
主定理の証明は、$Y$ を底とする族 $p_2\colon X\times Y\to Y$ についての議論だった。同じ議論は一般の底の上の族に通用する。
$S$ を連結な局所 Noether スキーム、$p\colon X\to S$ を固有で平坦な射で、構造射 $\mathcal{O}_S\to p_*\mathcal{O}_X$ が同型であり、切断 $\epsilon\colon S\to X$ をもつものとする。$Y$ を $S$ 上分離的なスキーム、$f\colon X\to Y$ を $S$ 射とする。ある $s\in S$ について $f(X_s)$ が 1 点ならば、$f=(f\circ\epsilon)\circ p$ が成り立つ。
$g:=f\circ\epsilon\circ p$ とおく。$g$ も $S$ 射なので、$Q:=\operatorname{Eq}(f,g)$ は $X$ の閉部分スキームである。$W:=\{t\in S\mid f(X_t)\text{ は 1 点}\}$ とおく。
(a) $W$ の各点は、$p^{-1}(V)\subset Q$ となる開近傍 $V\subset W$ をもつ. 固有射は閉写像なので lem-rigidity-av-local が使える。$t\in W$ に対し、$t$ の開近傍 $V$ の上で $f=(f\circ\epsilon)\circ p=g$ となるので $p^{-1}(V)\subset Q$ である。さらに $t'\in V$ なら $f(X_{t'})=\{f(\epsilon(t'))\}$ なので $V\subset W$ である。特に $W$ は開集合である。
(b) $S$ の既約成分 $S_0$ が $W$ と交われば $S_0\subset W$. $S_0\cap W$ は $S_0$ の空でない開集合なので、$S_0$ の生成点 $\xi$ を含む。(a) により $\xi$ の開近傍 $V$ で $p^{-1}(V)\subset Q$ となるものがあり、lem-rigidity-av-flat により $p^{-1}(S_0)\subset Q$ である。したがって $t\in S_0$、$x\in p^{-1}(t)$ について $f(x)=g(x)=f(\epsilon(t))$ であり、$t\in W$ である。
(c) $W=S$. $S$ の各点はある既約成分に属する。局所 Noether スキームの既約成分の族は局所有限なので、(b) により $W$ は「$W$ と交わる既約成分」の和として閉集合である。(a) により $W$ は開集合で、$s\in W$ より空でない。$S$ は連結なので $W=S$ である。
(d) 結論. (a) と (c) により、$S$ は $f=g$ が $p^{-1}(V)$ の上で成り立つような開集合 $V$ で覆われる。よって $f=g$ である。$\square$
thm-rigidity-av は、この定理の $S=Y$、$X$ を $X\times Y$、$Y$ を $Z\times Y$、$f$ を $(f,p_2)$ とした場合にあたる。アーベルスキーム $\pi\colon A\to S$ では、アーベルスキーム の定理「構造層の順像」により、任意の底変換 $T\to S$ の後でも $\mathcal{O}_T\to(\pi_T)_*\mathcal{O}_{A_T}$ が同型である。これが次の系で定理の仮定を満たす根拠になる。
$S$ を局所 Noether スキーム、$\pi\colon A\to S$ をアーベルスキーム、$G\to S$ を分離的な群スキームとし、$\varphi\colon A\to G$ を $\varphi\circ e_A=e_G$ を満たす $S$ 射とする。このとき $\varphi$ は群スキームの準同型であり、$A$ は可換群スキームである。
局所 Noether スキームの連結成分は開集合であり、準同型であることと可換性は $S$ 上局所的に確かめられるので、$S$ は連結としてよい。
$A$ は連結である. $A=U_1\sqcup U_2$($U_1,U_2$ は開かつ閉)とする。各ファイバー $A_t$ は連結(幾何学的ファイバーが連結で、$A_{\bar t}\to A_t$ は全射)なので、$U_1,U_2$ の一方に含まれる。$\pi$ は固有なので $\pi(U_1)$、$\pi(U_2)$ は閉集合で、いま述べたことから交わらず、$\pi$ は切断 $e_A$ をもつので全射であり、$S=\pi(U_1)\sqcup\pi(U_2)$ である。$S$ は連結なので一方は空であり、対応する $U_i$ も空である。また $A$ は $S$ 上局所有限型なので局所 Noether である。
定理の適用. 底を $A$ とし、$X:=A\times_SA$ を第 2 射影 $\mathrm{pr}_2$ で $A$ 上のスキームとみなす。$\mathrm{pr}_2$ は $\pi$ の $\pi$ による底変換なので固有かつ平坦であり、上の注意により $\mathcal{O}_A\to\mathrm{pr}_{2*}\mathcal{O}_X$ は同型である。$\epsilon:=(e_A\circ\pi,\mathrm{id}_A)$ は $\mathrm{pr}_2$ の切断である。$Y:=G\times_SA$ は $A$ 上分離的である。$\Phi\colon X\to G$ を $T$ 値点で $\Phi(x,y):=\varphi(xy)\,\varphi(y)^{-1}\varphi(x)^{-1}$ と定め、$A$ 射 $\Psi:=(\Phi,\mathrm{pr}_2)\colon X\to Y$ を考える。
点 $s\in S$ を 1 つとり、$a:=e_A(s)$ とする。$\mathrm{pr}_2^{-1}(e_A(S))$ は閉埋め込み $j:=(\mathrm{id}_A,e_A\circ\pi)\colon A\to X$ の像であり、群の公理から $\Phi\circ j=e_G\circ\pi$ なので $\Psi\circ j=(e_G,e_A)\circ\pi$ である。よって $\Psi(X_a)=\{(e_G,e_A)(s)\}$ は 1 点である。thm-rigidity-av-relative により $\Psi=\Psi\circ\epsilon\circ\mathrm{pr}_2$、特に $\Phi=\Phi\circ\epsilon\circ\mathrm{pr}_2$ である。ところが $\Phi\circ\epsilon$ は $T$ 値点で $y\mapsto\varphi(y)\varphi(y)^{-1}\varphi(e)^{-1}=e$ なので、$\Phi$ は定数 $e_G$ であり、$\varphi(xy)=\varphi(x)\varphi(y)$ がすべての $T$ 値点で成り立つ。可換性は、逆元射に適用して prf-rigidity-av-commutative と同じ計算をすればよい。$\square$
$S:=\mathbb{A}^1_k=\operatorname{Spec}k[s]$ とし、$S\times\mathbb{P}^1$ の中で、無限遠の切断 $\Sigma:=S\times\{\infty\}$ と原点の上のファイバー $F:=\{0\}\times\mathbb{P}^1$ の和 $X:=\Sigma\cup F$(被約な閉部分スキーム)を考える。$p\colon X\to S$ を射影、$\epsilon(s):=(s,\infty)$、$Y:=S\times\mathbb{P}^1$、$f\colon X\to Y$ を包含とする。$p$ は固有で、$Y$ は $S$ 上分離的である。$s\neq0$ の上のファイバーは 1 点 $(s,\infty)$ なので $f(X_s)$ は 1 点である。しかし $f(X_0)=F$ は 1 点でないので、$f\neq(f\circ\epsilon)\circ p$ である。
残りの仮定 $\mathcal{O}_S\cong p_*\mathcal{O}_X$ も成り立つ。$\infty$ での座標 $u$ をとると、$X$ は節点 $(0,\infty)$ の近くで $\operatorname{Spec}k[s,u]/(su)$ と書ける。$0$ を含む開集合 $V\subset S$ について、$p^{-1}(V)$ 上の関数は、$\Sigma$ の上の関数 $a\in\Gamma(V,\mathcal{O}_S)$ と $F$ の上の関数 $c$ の組で、節点で値が一致するもの($a(0)=c(\infty)$)である。$F\cong\mathbb{P}^1$ 上の関数は定数なので $c=a(0)$ となり、$\Gamma(p^{-1}(V),\mathcal{O}_X)=\Gamma(V,\mathcal{O}_S)$ である。$0\notin V$ なら $p^{-1}(V)=V\times\{\infty\}$ で明らかである。一方 $p$ は平坦でない。$F$ の節点以外の点の局所環では $s$ が $0$ に写り、$k[s]$ 加群として捩れをもつからである。
各行は、主定理・系・底の上の版の仮定を 1 つだけ外す。
| 外す条件 | 反例 | 成り立たなくなること |
|---|---|---|
| thm-rigidity-av の $X$ が完備 | $X=Y=Z=\mathbb{A}^1$、$f(x,y)=xy$ | $f(X\times\{0\})=\{0\}$ だが $f(x,1)=x$ は $x$ によるので、$f$ は $p_2$ を経由しない |
| cor-rigidity-av-morphisms の群が完備 | 加法群 $\mathbb{G}_a=\mathbb{A}^1$(標数 $\neq2$)と $f(x)=x^2$ | $f(0)=0$ だが $(x+y)^2\neq x^2+y^2$ で、$f$ は準同型でない |
| cor-rigidity-av-commutative の群が完備 | 可逆な上三角 $2\times2$ 行列の群(Borel部分群) | 連結な群多様体だが可換でない |
| thm-rigidity-av-relative の $S$ が連結 | $S=\operatorname{Spec}k\sqcup\operatorname{Spec}k$、$X=Y=\mathbb{P}^1_S$、$\epsilon=\infty$、$f$ は一方の成分で恒等射、他方で定数 $\infty$ | 後者の成分のファイバーは 1 点に写るが、$f\neq(f\circ\epsilon)\circ p$ |
| thm-rigidity-av-relative の $p$ が平坦 | ex-rigidity-av-nonflat | 原点の上のファイバーだけが 1 点に潰れない |
| thm-rigidity-av-relative の $\mathcal{O}_S\cong p_*\mathcal{O}_X$ | $S=\mathbb{A}^1_k$、$X=S\sqcup S$、$\epsilon$ は第 1 成分への包含、$Y=S\times\mathbb{A}^1$、$f$ は第 1 成分で $s\mapsto(s,0)$、第 2 成分で $s\mapsto(s,s)$ | $p_*\mathcal{O}_X=\mathcal{O}_S^{\oplus2}$ で、$s=0$ のファイバーは 1 点に写るが $f\neq(f\circ\epsilon)\circ p$ |
cor-rigidity-av-morphisms により、アーベル多様体の間の射の研究は準同型の研究に帰着する。可換性 cor-rigidity-av-commutative により、準同型の全体 $\operatorname{Hom}(A,B)$ は加法で群になり、$n$ 倍写像 $n_A$ は準同型になる。底の上の版からは、局所 Noether スキーム上のアーベルスキームの群構造が単位切断だけで決まることも出る。単位切断が同じ 2 つの群構造 $m,m'$ があれば、恒等射 $(A,m)\to(A,m')$ に cor-rigidity-av-abelian-scheme を当てて $m=m'$ を得る。
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