 
        
        книги из ГПНТБ / Хирцебрух Ф. Топологические методы в алгебраической геометрии
.pdfВообще заметим, что для /(-рода мультипликативной последо вательности [Kj{c\, Cj)} с характеристическим рядом В(х) = = /C(l-f-x) равенство
K(E) = K(X).K(F(q))
можно доказать методом, использованным при доказательстве тео
| ремы 14.3.1, | всякий | раз | когда | р( | П | B(\i | — yt)\ | является | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | \q>i> | i > \ | ) | 
 | |
| элементом основного поля и не зависит от | С\ | cq. Ясно тогда, | ||||||
| что этот элемент равен K(F(q)). | (Мы | используем здесь обозначе | ||||||
| ния из 14.1, п заменено на | q.) | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| /"„-род, как род в смысле 10.2, | обладает | тем свойством, | что род | |||||
| произведения | равен | произведению родов | сомножителей | (лемма | ||||
| 10.2.1). Как мы только что видели, для случая расслоения | Е над X | |||||||
| с многообразием флагов | F(q) в | качестве | слоя | Т^-род ведет себя | ||||
| мультипликативно: | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
Ту (Е) = Ту (X) Ту (F (q)).
| Естественно возникает вопрос: | для каких расслоений Е над X | |
| с данным слоем F имеет место | равенство TV(E) — | Tv(X)Ty(F)} | 
| При этом подразумевается, что Е, | X, F — компактные | почти комп | 
лексные многообразия и что структура расслоения совместима с почти комплексными структурами. Мы приведем один частный случай, в котором Гн -род ведет себя мультипликативно.
| Пусть £— гладкое | GL(<7, С) -расслоение | над компактным | почти | ||||||||||||
| комплексным | многообразием | X | и L — ассоциированное | с | | главное | ||||||||||
| расслоение; | Е' | = | L/GL(1, q — 1; С) | является | ассоциированным | 
 | с \ | ||||||||
| расслоением | над | X | с | комплексным | проективным | пространством | |||||||||
| Pg _i(C) в качестве слоя | 
 | и Е' можно естественным образом | снаб | ||||||||||||
| дить почти комплексной | структурой. | Тогда | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | Ту(Е') | = Ту(Х)Ту(Рч-, | (С)). | 
 | 
 | 
 | ||||||
| Д о к а з а т е л ь с т в о . | 
 | E = | L/A(q,C) | 
 | является | расслоением | |||||||||
| над Е' со слоем F(q—1) | 
 | (см. | 13.1(8)). | Так как Ту ведет себя | |||||||||||
| мультипликативно, когда | слоем | является | многообразие флагов, | то | |||||||||||
| Ty(E) | = Ty(X)Ty(F(q)) | 
 | 
 | и | Ту | (Е) = | Tg | {Е') Ту (F (q — 1)). | 
 | ||||||
| Далее, | Ту (F (q)) = | Ту | (F (q - | 1)) Ту ( Р . - , (С)). | Отсюда | следует, | что | ||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | Ty(Ef) | 
 | = Ty(X)Ty(Pq-l(Q), | 
 | 
 | 
 | 
 | (12) | ||||
| поскольку | Ty{F(q— | 
 | 1)) | начинается | с 1. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
| По поводу дальнейших результатов о мультипликативных свой | |||||||||||||||
| ствах | Города | см. работу | Б о р е л ь | и Х и р ц е б р у х | [1]. | 
 | 
 | ||||||||
| 
 | БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ | 
 | |
| Аналог кольца кобордизмов для почти комплексных многообразий | предложен | ||
| М и л н о р о м | [3]. Его можно определить с помошью | понятия слабой | комплекс | 
| ной структуры | ( Б о р е л ь и Х и р ц е б р у х [1], часть | III) . Слабая | комплексная | 
структура на вещественном векторном расслоении g состоит в задании тривиаль ного векторного расслоения а и комплексной структуры на \ © а, т. е. комплекс
| ного векторного расслоения ті и изоморфизма | р(ц) | = | © а | (см. 4.5). Компакт | |
| ное гладкое многообразие X называется слабо | почти комплексным, | если его ка | ||
| сательное расслоение R 0 снабжено слабой почти комплексной структурой. В этом | ||||
| случае р(т)) = д9 © а, и с(г\) называется полным | классом | Чженя | слабо почти | |
| комплексного многообразия X. Слабая комплексная структура индуцирует ориен | ||||
| тацию в X и определяет целые числа c{ct | ...cl | [X], 2(і'і + Ч + | • • • + h) = | |
=dim X, которые называются числами Чженя для X.
| 
 | Определение | слабой | почти | комплексной структуры можно | распространить | 
| на | многообразия | с краем | и с его помощью определить отношение | эквивалентно | |
| сти | V ~ W между слабо | почти | комплексными многообразиями. Классы эквива | ||
лентности образуют кольцо комплексных кобордизмов Г. Изложение этого круга вопросов, непосредственно обобщающееся также и на другие структуры на мно
| гообразиях, | дано М и л н о р о м | [4]. Из результатов | С. П. Н о в и к о в а [2] и | |||||||
| М и л н о р а | [3] следует, что V ~ W тогда и только | 
 | тогда, когда | V и W имеют | ||||||
| одинаковые числа Чженя. В частности, род Тодда | T(V) | является инвариантом | ||||||||
| класса комплексных кобордизмов для V. | 
 | Z[ylt | уг, ...], | 
 | 
 | |||||
| М и л н о р [3] доказал, что Г изоморфно кольцу | причем изомор | |||||||||
| физм Z[(/i, | г/г, ... ] - > Г получается, | если одночлену | 
 | уп | сопоставить | компактное | ||||
| почти комплексное многообразие Yn | с такими | свойствами: У„ имеет | касательное | |||||||
| GL(«, С)-расслоение | G и, в обозначениях из 10.1, | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | ± 1 , | если п + | 1 не является степенью | |||||
| s(Yn)=sn(Q) | [¥]•• | 
 | никакого | простого | числа, | 
 | 
 | |||
| ± q, | если п + | 1 является степенью | 
 | |||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | простого | числа | q. | 
 | 
 | 
 | |
| На самом деле | в качестве | многообразий У„ всегда можно брать | многообра | |||||||
| зия, получающиеся операциями перехода | к обратному, взятия сумм и произведе | |||||||
| ний из многообразий следующего типа | (см. Х и р ц е б р у х | [6]): | комплексные | |||||
| проективные | пространства Рг(С), для которых s(P r (C)) | = | /• + 1, и гиперповерх | |||||
| ности Н(Г, j) | степени (1,1) | в P r ( C ) x P i ( C ) , | г > | 1, | t > | 1, | для которых | |
| s (Н(Г , t)) = — ^Г ~^ ' j . Таким | образом, в качестве | образующих | Yn | для Г можно | ||||
взять линейные комбинации алгебраических многообразий. Многообразия Y2k
| порождают | часть без кручения Q в Q (см. библиографические замечания к гл. I I ) . | |||||
| Из теоремы | 20.2.2 следует, что род Тодда | всякого алгебраического | многообразия | |||
| является целым | числом; | следовательно, то же верно и для линейной комбина | ||||
| ции алгебраических многообразий. Поэтому | из приведенного выше результата вы | |||||
| текает, что Т (X) | является целым числом | для любого компактного почти ком | ||||
| плексного многообразия X. Аналогично вторая часть теоремы 14.3.2 выполняется | ||||||
| без множителя 2п~г. Это же можно обобщить | на случай виртуальной Г„-харак- | |||||
| теристики непрерывного GL(q, С)-расслоения | | над X: виртуальная | 7Yхарактери | ||||
| стика Ту(Ьи | 
 | Ьг\,Ц), | где i j e № ( I , Z ) , | является многочленом | по у с целыми | |
коэффициентами. Дальнейшие теоремы целочисленности, которые можно вывести из целочисленности рода Тодда, можно найти в частях II и III работы Б о р е л ь и Х и р ц е б р у х [1]. Другой подход к теоремам целочисленности для произволь ных гладких многообразий см. в А т ь я и Х и р ц е б р у х [1, 2] и в приложении 1 (§ 26).
Глава IV
ТЕОРЕМА РИМАНА —РОХА ДЛЯ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ МНОГООБРАЗИЙ
В этой главе V — комплексное n-мерное многообразие. Доказа тельство теоремы Римана-—Роха основано на различных резуль татах о компактных комплексных многообразиях, принадлежащих Картану, Дольбо, Кодаире, Серру и Спенсеру. Эти результаты
| собраны в § 15. В двух местах во время доказательства | прихо | |||||||||||||||
| дится | делать | дополнительные | предположения | о V: сначала, | что | |||||||||||
| V — кэлерово | многообразие | (15.6—15.9), | а | затем, | что | V—алгеб | ||||||||||
| раическое | многообразие. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | § 15. | Когомологий компактных | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | комплексных | многообразий | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 15.1. | Пусть W — комплексно-аналитическое | векторное расслое | ||||||||||||||
| ние над V, и пусть Q(W) | — пучок ростков | голоморфных | сечений W | |||||||||||||
| (см. | 3.5). | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | Q(W) | 
 | 
 | |
| Группы'когомологий | V с коэффициентами | в пучке | 
 | рост | ||||||||||||
| ков голоморфных | сечений расслоения W (ср. 3.5) будем для крат | |||||||||||||||
| кости | обозначать | через | Hl(V, | 
 | W). | Будет | показано, | что | они | равны | ||||||
| нулю | при | І, | большем, | чем | комплексная | размерность | многообра | |||||||||
| зия V, | и | что | для | компактного | многообразия | 
 | V они | суть конечно | ||||||||
| мерные пространства над С. Изоморфные расслоения W, W | имеют, | |||||||||||||||
| очевидно, | изоморфные пучки | сечений Q,(W) | и Q(W) | и дают | изо | |||||||||||
морфные группы когомологий. На этом основании изоморфные расслоения будут часто отождествляться.
Тривиальное одномерное расслоение будет обозначаться через 1.
| Пучок Q ( l ) — это | пучок ростков голоморфных функций Со. Этот | ||
| пучок будет также обозначаться через Q. | 
 | ||
| H°(V, W) является комплексным | векторным | пространством | |
| всех глобальных | (т. е. определенных на | всем V) голоморфных се | |
| чений расслоения | W. В частности, H°(V, | 1) является комплексным | |
| векторным пространством всех определенных на всем V голоморф | |||
| ных функций. Если V компактно, то H°(V, 1) имеет | размерность d, | ||
| где d — число связных компонент многообразия V. | 
 | ||
*
15.2. Рассмотрим пучок Сш ростков.не обращающихся в нуль голоморфных функций над комплексным многообразием V (см. 2.5). Множество классов изоморфизмов комплексно-аналитических
| С*-расслоений над V | образует абелеву группу #'(Y> Си ), | в | ко | ||||||||
| торой групповая операция совпадает с тензорным | произведением | ||||||||||
| (см. 3.7). | D | 
 | 
 | 
 | V задается так называемыми | 
 | 
 | ||||
| Дивизор | многообразия | меро | |||||||||
| морфными функциями | положения | на V: | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
| Пусть | U = { £ / J I E | / — - | открытое покрытие | многообразия | V. | Для | |||||
| каждого | і е | / | пусть | на | £/,• | задана мероморфная | функция | fit | не | ||
| равная | тождественно | нулю, | так | чтобы на | 11І Г] V) функция | fj/fj | |||||
| не имела | ни | нулей, ни | полюсов. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
Следует еще определить, когда две такие системы мероморфных функций определяют один и тот же дивизор. Это, конечно,
| делается | обычным | образом. Дивизоры можно определить также и | |||
| с помощью пучков. | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| Пусть | © — пучок ростков | не равных тождественно | нулю | меро- | |
| морфных | функций | (пучковая | операция — обыкновенное | умножение | |
| ростков); | С(в является подпучком пучка ©. После введения | пучка | |||
| $) = ©/С(а получим | точную последовательность | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 0^+C»-»>@-*SD-».0. | 
 | (1) | |
Дивизоры — это элементы абелевой группы Н° (V, $)). Мы будем записывать эту группу аддитивно. Сложение двух дивизоров, за данных мероморфными функциями /., f. на одном и том же по крытии \\ = {Ui}{^I, соответствует умножению функций f.f. на Ur Точная последовательность (1) порождает когомологическую точ ную последовательность
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | в0 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | Н° (V, | © | ) Я 0 | (V, | £>) — > Я 1 (V, С^). | 
 | 
 | (2) | ||||||
| H°(V, ©) | является | мультипликативной | группой | не | равных | тож | ||||||||
| дественно нулю ни на какой | компоненте | связности | мероморфных | |||||||||||
| функций многообразия V. Мероморфная функция | f є Я ° ( У , ©) | |||||||||||||
| определяет дивизор | (/) — hf, | который называется дивизором | ме- | |||||||||||
| роморфной | функции. | Два | дивизора | называются | линейно | эквива | ||||||||
| лентными, | если | их | разность | является | дивизором | мероморфной | ||||||||
| функции | / е Я ° ( 1 / , ©). Классы | дивизоров | по | отношению | линейной | |||||||||
| эквивалентности | образуют | абелеву | группу | 
 | H°(V,'£))/hH0(V,®), | |||||||||
| которая в силу точности последовательности | (2) | изоморфна | неко | |||||||||||
| торой подгруппе | группы | Я 1 | (V, | Сш ). | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| Если | D — дивизор, | то | мы | обозначаем через [D] комплексно- | ||||||||||
| аналитическое | Сщ-расслоение | (6oD)_ 1 - Единственное | с | точностью | ||||||||||
| до изоморфизма ассоциированное | с [D] | комплексно-аналитическое | ||||||||||||
| 1-мерное расслоение обозначается | через {£)}. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||
| Если дивизор D относительно покрытия | U = | { L 7 J £ s / | задается | |||||||||||
| мероморфными | функциями | 
 | то [D] задается коциклом | 
 | 
 | |||||||||
| ft, = fi/f„ ft,: UrfU,-* С. | (3) | 
Дивизор D называется голоморфным, если все функции го ломорфны. Это понятие, естественно, зависит только от самого дивизора D.
З а м е ч а н и е . Часто в литературе голоморфные дивизоры на зываются «неотрицательными», а если по крайней мере одна функ
| ция fi | имеет нули, — «положительными». | Мы не | используем | 
 | эту | ||||||||||||||
| терминологию, так как будем употреблять | слово | «положительный» | |||||||||||||||||
| в другом смысле | (18.1). | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| Голоморфный дивизор D называется неособым | дивизором, | если | |||||||||||||||||
| он относительно | подходящего | покрытия | I I = | {Ui} | может | быть | за | ||||||||||||
| дан функциями fi, удовлетворяющими следующим условиям: | 
 | 
 | |||||||||||||||||
| Или | fi = | 1 | или в Ui можно ввести локальные | комплексные | |||||||||||||||
| координаты | так, | чтобы fi равнялось | 
 | одной | из | координат. | 
 | 
 | 
 | ||||||||||
| Пусть D — неособый дивизор | и dim V — | п. | 
 | 
 | 
 | fi(x)=0, | |||||||||||||
| Множество | всех точек х | многообразия V, | для | которых | |||||||||||||||
| x^Ui | по крайней | мере для | одного | і | (а | 
 | значит, и для всех І,, | ||||||||||||
| таких, | что Ї Є ( / І ) , | является | комплексным | подмногообразием | раз | ||||||||||||||
| мерности п—1. | Мы | будем | обозначать это | комплексное подмного | |||||||||||||||
| образие тем же символом D в согласии с терминологией п. 4.9. | 
 | ||||||||||||||||||
| Пусть D — произвольный дивизор на | V, | заданный функциями | fi. | ||||||||||||||||
| Рассмотрим | множество L(D) | тех | мероморфных | функций | g на | У, | |||||||||||||
| для которых все функции gfi голоморфны | в Ui. Множество L (D) | ||||||||||||||||||
| зависит, очевидно, только от дивизора. Ясно, | что | L(D) | относи | ||||||||||||||||
| тельно | сложения | мероморфных | функций | является | комплексным | ||||||||||||||
| векторным | пространством. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| Теперь может быть сформулирована | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||
| П р о б л е м а | 
 | Р и м а н а — Р о х а . | 
 | Определить | размерность | ||||||||||||||
| пространства | L(D). | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| Т е о р е м а | 15.2.1. Для | всякого | дивизора | D | комплексного | мно | |||||||||||||
| гообразия | V | комплексные | 
 | векторные | 
 | пространства | L(D) | 
 | и | ||||||||||
| HQ(V,{D}) | изоморфны. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| Д о к а з а т е л ь с т в о . | H°(V,{D}) | является | 
 | векторным | про | ||||||||||||||
странством глобальных голоморфных сечений одномерного рас
| слоения | {£)}. | Дивизор | D | представим | в | подходящем | покрытии | |||||
| ll = {Ui}i^I | 
 | функциями | f.. | Тогда можно | считать, | что {D} получен | ||||||
| из | \JUiXC | 
 | идентификацией « Х & ^ ^ / Х С | с | и X fi («)/// («) k е | |||||||
| е | Ut X | С | (см. (3) и 3.2. а)). Но | сечение | s | расслоения {D} задается | ||||||
| функциями | Si | (si голоморфна | в Ui), | 
 | для | которых | SI~-JJSJ | |||||
в и{ П Uj. Сопоставим сечению s глобальную мероморфную функ цию
A ( S ) = | = | - E L ( D ) .
| h(s) | принадлежит | L(D), | и | h является | изоморфизмом | H°(V,{D}) | ||||||
| на L(D), | что и требовалось | доказать. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
| З а м е ч а н и е . | Пусть | | D | — комплексное | проективное | про | ||||||||
| странство, ассоциированное | с векторным | пространством | H°(V,{D}). | |||||||||
| Оно получается отождествлением а с са, | где а є Я ^ У , {D}), | а Ф О, | ||||||||||
| с є С , | с ф 0. Тогда | dim | D | -4- 1 = | d i m H ° ( V , {D}). Из | приведенного | ||||||||
| выше | доказательства | следует, что | если | V компактно | и связно, | то | ||||||
| точки | \D\ | находятся | во | взаимно | однозначном | соответствии с | го | |||||
ломорфными дивизорами, лежащими в том же классе дивизоров, что и D.
Предыдущая теорема мотивирует следующее обобщение про блемы Римана — Роха. Пусть W — комплексно-аналитическое век торное расслоение над V, и пусть H°(V, W) — векторное простран ство голоморфных сечений расслоения W над V, введенное в 15.1.
| О б о б щ е н н а я | п р о б л е м а | Р и м а н а | — Р о х а . | Опреде | ||
| лить размерность | векторного | пространства | H°(V,W). | 
 | ||
| 15.3а. Пусть | dim V = п, | и пусть | №Т — комплексно-аналитиче | |||
ское векторное расслоение ковариантных касательных р-векторов (см. 4.7). Тогда T — WT есть векторное расслоение ковариантных
| касательных векторов, а | Х°Т — тривиальное одномерное | расслое | ||
| ние; КпТ | — также одномерное расслоение, | оно называется | канони | |
| ческим | расслоением для | V и обозначается | через К. | 
 | 
Если V обладает мероморфной га-формой (с дивизором Е ) , то одномерное расслоение К ассоциировано с комплексно-аналитиче
| ским С*-расслоением [Е], так что К = { £ } . | 
 | W над | ||||
| Для комплексно-аналитического векторного | расслоения | |||||
| V группы когомологий | Нч( V, W<8)XpT) | будут | обозначаться | также | ||
| через HP<4(V, | W). Таким | образом, | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | H°'Q(V, | W) = HQ(V, | W). | 
 | 
 | |
| 15.3b. Для | комплексного | векторного | расслоения W над | V мож | ||
но следующим образом построить сопряженное векторное рас слоение W. Предположим, что W получено из непересекающегося
| объединения | U f / i X C g | отождествлениями | с помощью | координат | |||||
| ных преобразований | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | gu: Ut(]U.,-*GL(q, | 
 | С). | 
 | 
 | 
 | ||
| Тогда | W обозначает то | векторное | расслоение, которое | получается | |||||
| из того же объединения | отождествлением | с помощью | 
 | 
 | |||||
| 
 | 
 | §ц- ^ n £ / / - > G L ( < 7 , С). | 
 | 
 | 
 | ||||
| Здесь gц(х) | — это матрица, которая | получается | из ga(x) | сопря | |||||
| жением всех | коэффициентов. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| Если W было комплексно-аналитическим, то | W не | обязано | |||||||
| быть | комплексно-аналитическим, | и | его | следует | понимать как | ||||
гладкое расслоение. Как гладкие векторные расслоения W и W антиизоморфны, т. е. существует гладкий гомеоморфизм W на W, который антиизоморфно отображает каждый слой Wx на Wx. При этом под антиизоморфизмом двух векторных пространств А и В понимается взаимно однозначное отображение к пространства А на В, такое, что
| %(а + а') — %(а) + к (а'), | % (са) = с ('ла); | а, а ' є | А, | с є С . | |||||
| В | локальном | представлении в | виде прямого | произведения | |||||
| UІ X С, антиизоморфизм | к задается | сопряжением. | 
 | 
 | |||||
| 15.3с. Пусть гладкое векторное расслоение | W над X задано по | ||||||||
| отношению к подходящему | покрытию | 11 = {Ui}i є / | гладкими ко | ||||||
| ординатными преобразованиями | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | fit- | UiftU^GLiq, | 
 | С). | 
 | 
 | 
 | |
| Тогда структурную группу можно редуцировать к V(q) | (см. 4.lb), | ||||||||
| т. е. существуют гладкие | отображения | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| такие, что | й«: Ut->GL | (q, С), | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | ht{x)ftl{x)hj\x)<=U(q) | 
 | для | x^UiOUj. | 
 | ||||
| Положим | gi = h\hi: Ut^GLiq, | С), | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
| где f — транспонирование. | 
 | 
 | W* задается | 
 | |||||
| Двойственное | векторное | расслоение | координат | ||||||
| ными | преобразованиями | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
( / " ' ) ' : ^ n ^ - G L f a , С).
| Если | точке | из W, имеющей вид и X t в локальном | представлении | |||||||||
| W | в виде | прямого произведения | Ui X С9 , | сопоставить точку | ||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | uXgi{u) | • | t, | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| то мы получим антиизоморфизм ty: W-*W*. | Мы будем называть -ф | |||||||||||
| эрмитовым | антиизоморфизмом, | соответствующим | данной | редук | ||||||||
| ции структурной группы. Он позволяет | ввести | на | каждом слое | |||||||||
| WX | расслоения | W эрмитову метрику, | положительно | определенная | ||||||||
| эрмитова форма которой равна \р(а)-а. | Здесь | a^Wx, | элемент | |||||||||
| •ф(а) | принадлежит | двойственному | векторному | 
 | пространству, | |||||||
| \])(а)-а — значение линейной формы ty(a) | на а. Имеется | соответ | ||||||||||
| ствующий эрмитов антиизоморфизм | 
 | W*—>W. | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 
 | 15.4. В этом | пункте | мы дадим | обзор результатов | Д о л ь б о [1], | |||||||
| [2], | К о д а и р ы | [3], С е р р а [3] относительно групп | когомологий | |||||||||
HP-I(V,W).
Над комплексным многообразием V рассмотрим пучок і ростков гладких форм типа р, q.
Оператор d на дифференциальных формах многообразия V может быть записан в виде суммы
d = д + д,
где д — дифференцирование по переменным z, д — дифференциро вание по переменным Z.
Имеем
дд = дд = дд + аа = 0.
Оператор д отображает всякую форму типа (р, q) в форму типа (p,q-\-\) и индуцирует поэтому гомоморфизм пучков
Ядро гомоморфизма д: $ Р . ° — 1 есть Q(XPT)— пучок ростков голоморфных р-форм. Действительно, для формы типа (р, 0) обра щение в нуль под действием д эквивалентно голоморфности. С по мощью вложения Q(KPT) В 9ІР'0 И гомоморфизмов д получаем следующую последовательность пучков над V:
| 
 | 
 | 0-+&(ХРТ)-*%Р-°->%Р-Х-+ | 
 | . . . ->%"•"-+ | . . . . | (4) | |||||||
| 
 | Как только что показано, эта последовательность точна в своем | ||||||||||||
| начале. Впервые | доказанная | Г р о т е н д и к о м | «лемма | Пуанкаре» | |||||||||
| утверждает, что | вся | последовательность | (4) точна (см. К а р т а н | ||||||||||
| [4], | Д о л ь б о | [1]). | 
 | комплексно-аналитическое | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
| 
 | Пусть | теперь | задано | 
 | векторное | рас | |||||||
| слоение W над V со слоем Сг . Рассмотрим гладкое векторное рас | |||||||||||||
| слоение | W <8> №Т <8> №Т, | и обозначим пучок ростков гладких се | |||||||||||
| чений этого | расслоения | через 91P-9(U7). Имеем | (1) = | ЩР- Я. | |||||||||
| Сечения | пучка %т>. i(W), | т. е. гладкие'сечения | векторного расслое | ||||||||||
| ния | W ® №Т | ® XT, | называются | гладкими | 
 | дифференциальными | |||||||
| формами | (кратко: формами) | типа | (р, q) | с коэффициентами | в W. | ||||||||
| Положим | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| Л Р , | 9 ( Г ) = Г(У, Щ"-'(№))-С-модуль глобальных | форм | типа | 
 | |||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | (р, q) | с коэффициентами | в W, | 
 | |||
Ар' q = Ар' 4(I) — С-модуль обычных глобальных форм типа (р, q).
Локально форма типа (р, q) с коэффициентами в W может рассматриваться относительно локального представления W в виде прямого произведения Ui X Сг как набор г обычных локальных форм типа (p,q). На таком наборе г форм действует д. Так как преобразование от одного локального представления Ui X Сг
к другому Uj X Сг является голоморфным отображением U{ Г] Uj в CL(r, С) и так как д равен нулю на голоморфных функциях, то операция д не зависит от выбора локального представления. По этому д индуцирует гомоморфизм пучков
| д: %Р-"(№)->%"• | 4 + 1 (W), | 
'и из точной последовательности (4) следует сразу же, что точна последовательность
| 0->Q(W ®Xpf)^%P-U(W)-+%P'L{W)^... | -+KP-G(W)-^ | . . . . | (6) | 
Пучок ростков гладких сечений любого векторного расслоения над V является тонким пучком (см. 3.5). Этим показано, что (6) является тонкой резольвентой для пучка Q(WG$>№T), и из тео ремы 2.12.1 вытекает следующая теорема.
| 
 | Т е о р е м а | 15.4.1 | (Дольбо — Серр). | Комплексное | векторное | |||||
| пространство | HP>I(V,W) | естественным | образом | изоморфно | q-u | |||||
| группе | когомологий | д-резольвенты | (6), т. е. | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | HP'Q{V, | 
 | W)^ZP'Q{W)ld{AP-Q-\W)), | 
 | 
 | 
 | (7) | |
| где | ZP'Q(W) | обозначает модуль | тех глобальных | форм | типа | (р, q) | ||||
| с | коэффициентами | в | W, которые обращаются | в нуль | под | дей | ||||
| ствием | д. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
Из этой теоремы немедленно следует, что группы когомологий HP'4(V,W) равны нулю, если р или q больше, чем комплексная размерность многообразия V.
| До конца | этого параграфа | будем | предполагать, | что V | ком | |
| пактно. Пусть | п = dim V. | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| Рассмотрим двойственное к W векторное расслоение W*. Тогда | ||||||
| естественным | образом | для | a^AP^(W), | $^AR~S(W*) | можно | |
| определить произведение а Л р, которое | лежит в ЛР+г> e+s (l). | Для | ||||
| W — 1 речь идет об обычном внешнем произведении форм. Это | ||||||
| произведение обладает | свойствами | 
 | 
 | 
 | ||
| д (а Л Р) = да | Л Р + | ( - 1 ) Р + " | а Л ар, | 
| а Д Р ^ - і Г ^ Р Л а . | 
 | ||
| Для г = п — р и s = n—-q | имеем | а Л р є | Ап>"(1) | 
| интеграл | 
 | 
 | 
 | 
| і (а, | р) = J | а Л Р. | 
 | 
( 8 )
и определен
v
| Если | а | — ду, | y<=AP'i-l(W) | 
 | и если, | далее, | <Эр = | 0, | то | из | (8) | и | ||||||||||
| теоремы | Стокса следует, | что | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | i(a, р ) = J | d ( Y Л Р) = | J d ( Y A 8 ) = 0. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | V | 
 | 
 | 
 | V | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| Аналогично | i(a, В) = 0 | для | $ = ду, | у є АП~Р' | «-«Н | 
 | и | da | = | 0. | ||||||||||||
| 
 | 
 | Билинейная форма і индуцирует поэтому в силу | (7) | спарива | ||||||||||||||||||
| ние | HP'i(V,W) | 
 | И #"-*>."-«(У, W*) | 
 | со | значениями | в С. Таким | об | ||||||||||||||
| разом, | для | а<= HP-V(V,W) | 
 | 
 | И ^ ^ " | 
 | - « ( У , | №*) | определено | чис | ||||||||||||
| ло | 
 | i(a,b), | 
 | которое | зависит | только | от | а и | b; | i(a,b) | линейно | по | а | |||||||||
| и | по Ь. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | Кодаира | распространил | теорию | гармонических | форм на формы | ||||||||||||||||
| с коэффициентами в W. Введем в | 
 | W произвольную | (фиксирован | |||||||||||||||||||
| ную) эрмитову метрику. Этим (15.3с) индуцируется | изоморфизм | |||||||||||||||||||||
| Т^Т*. | Этот | изоморфизм | и | теорема 3.6.1 | дают изоморфизмы | 
 | 
 | |||||||||||||||
| ХРТ<%№^ | 
 | 
 | ХРТ ® ХПТ* ® ХПТ ® Я ' Г а* | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | г* Г _ Р Г ® Я , Я " ' Г == А , П ~ ' Г ® Я " ~ Р Г . | |||||||||||
| В результате получается | оператор | двойственности | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | *: ХРТ ® XqY->XN-QT | ® Я / ^ Г - | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
| 
 | Изоморфизм | ** расслоения Я*>Х ® А,«Т на себя | есть умножение | |||||||||||||||||||
| на | (—1)Р+Я. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | Редуцируем | теперь структурную | 
 | группу | векторного | расслоения | ||||||||||||||||
| W к унитарной группе, и получим тем самым эрмитовы антиизо | ||||||||||||||||||||||
| морфизмы | (ср. 15.3с) | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
| Пусть | х — сопряжение, | являющееся | антиизоморфизмом ХТТ ® XST | |||||||||||||||||||
| на | Х8Т®)7Т. | 
 | Положим | # | = г|)®(х*) | и # | = | -ф—1 | ® (и *), | и | полу | |||||||||||
| чим | антиизоморфизмы | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | #: | W ® Л Т ® JJT -* W | ® Г ~ Р Г ® ХП~"Т, | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | # : | Г * | ® A T | ® | Л^Г -> | 
 | ® | Я г е - г | Г ® | Л " ~ * Г . | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| Для | г = п — р | и | s = n — q изоморфизм | # # | есть | умножение | ||||||||||||||||
| на | ( - 1)"+' . | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
#и # индуцируют антиизоморфизмы соответствующих пучков
#: %р-4(W)-*%n~p'n~q(W*), #: %r-s(W')-+%n-r-n-s(W).
Так как расслоения W и W* комплексно-аналитические, то имеем гомоморфизмы пучков
| д: %p'q{W)-+%p-q+x(W), | д: Яг-s (W*) - > s + 1 ( I T ) . | 
