Пусть Ω p , q — векторное расслоение комплексных дифференциальных форм степени ( p , q ). В статье о комплексных формах оператор Дольбо определяется как дифференциальный оператор на гладких сечениях
В частности, с голоморфной структурой связан оператор Дольбо, переводящий сечения в -формы со значениями в . Это удовлетворяет характеристическому правилу Лейбница относительно оператора Дольбо на дифференциальных формах, и поэтому иногда называется -связью на , Поэтому, таким же образом, как связность на векторном расслоении может быть расширена до внешней ковариантной производной , оператор Дольбо на может быть расширен до оператора
который действует на раздел
и линейно продолжается до любого сечения в . Оператор Дольбо удовлетворяет условию интегрируемости , и поэтому когомологии Дольбо с коэффициентами в могут быть определены, как указано выше:
Группы когомологий Дольбо не зависят от выбора оператора Дольбо, совместимого с голоморфной структурой , поэтому обычно обозначаются путем опускания зависимости от .
Лемма Дольбо–Гротендика
Для того чтобы установить изоморфизм Дольбо, нам нужно доказать лемму Дольбо–Гротендика (или лемму Пуанкаре ). Сначала мы докажем одномерную версию леммы Пуанкаре; мы будем использовать следующую обобщенную форму интегрального представления Коши для гладких функций :
Предложение : Пусть открытый шар с центром в открыт радиусом и , тогда
Лемма ( -лемма Пуанкаре на комплексной плоскости): Пусть будет как и прежде и гладкая форма, тогда
удовлетворяет на
Доказательство. Наше утверждение состоит в том, что определенная выше является хорошо определенной гладкой функцией и . Чтобы показать это, мы выбираем точку и открытую окрестность , тогда мы можем найти гладкую функцию, носитель которой компактен и лежит в и Тогда мы можем записать
и определить
Так как в то ясно, хорошо определено и гладко; мы замечаем, что
который действительно хорошо определен и гладкий, поэтому то же самое верно для . Теперь мы покажем, что на .
поскольку является голоморфным в .
Применяя обобщенную формулу Коши, находим
так как , но тогда на . Поскольку было произвольным, лемма теперь доказана.
Доказательство леммы Дольбо–Гротендика
Теперь мы готовы доказать лемму Дольбо–Гротендика; представленное здесь доказательство принадлежит Гротендику . [1] [2] Обозначим через открытый полидиск с центром в и радиусом .
Лемма (Дольбо–Гротендик): Пусть где открыто и такое, что , тогда существует , удовлетворяющее: на
Прежде чем начать доказательство, заметим, что любую -форму можно записать в виде
для мультииндексов , поэтому мы можем свести доказательство к случаю .
Доказательство. Пусть будет наименьшим индексом таким, что в пучке -модулей, мы действуем индукцией по . Ибо мы имеем с тех пор ; далее мы предполагаем, что если то существует такое, что на . Затем предположим и заметим, что мы можем записать
Так как является -замкнутым, то следует, что являются голоморфными по переменным и гладкими по остальным на полидиске . Более того, мы можем применить -лемму Пуанкаре к гладким функциям на открытом шаре , следовательно, существует семейство гладких функций , которые удовлетворяют
также голоморфны в . Определить
затем
поэтому мы можем применить к нему гипотезу индукции, существует такое, что
и завершает шаг индукции. QED
Предыдущую лемму можно обобщить, допустив полидиски с для некоторых компонент полирадиуса.
Лемма (расширенная Дольбо-Гротендика). Если — открытый полидиск с и , то
Доказательство. Рассмотрим два случая: и .
Случай 1. Пусть , и мы покрываем полидисками , тогда по лемме Дольбо–Гротендика мы можем найти формы бистепени на открытом , такие, что ; мы хотим показать, что
Продолжаем индукцией по : случай, когда выполняется по предыдущей лемме. Пусть утверждение верно для и возьмем с
Затем мы находим -форму, определенную в открытой окрестности такой, что . Пусть будет открытой окрестностью тогда на и мы можем снова применить лемму Дольбо-Гротендика, чтобы найти -форму такую , что на . Теперь пусть будет открытым множеством с и гладкой функцией такой, что:
Тогда есть хорошо определенная гладкая форма, на которой удовлетворяет
отсюда и форма
удовлетворяет
Случай 2. Если вместо этого мы не можем применить лемму Дольбо-Гротендика дважды; мы берем и как и прежде, мы хотим показать, что
Снова действуем индукцией по : поскольку ответ дается леммой Дольбо-Гротендика. Далее мы предполагаем, что утверждение верно для . Возьмем такое, что покрывает , тогда мы можем найти -форму такую, что
которая также удовлетворяет , т.е. является голоморфной -формой везде, где определена, следовательно, по теореме Стоуна–Вейерштрасса мы можем записать ее как
где - многочлены и
но тогда форма
удовлетворяет
что завершает шаг индукции; следовательно, мы построили последовательность , которая равномерно сходится к некоторой -форме, такой что . ЧТЭД
Теорема Дольбо
Теорема Дольбо является комплексным аналогом [3] теоремы де Рама . Она утверждает , что когомологии Дольбо изоморфны когомологиям пучка голоморфных дифференциальных форм. В частности,
где — пучок голоморфных p- форм на M.
Версия теоремы Дольбо также справедлива для когомологий Дольбо с коэффициентами в голоморфном векторном расслоении . А именно, имеется изоморфизм
Пусть будет тонким пучком форм типа . Тогда лемма Пуанкаре утверждает, что последовательность
является точной. Как и любая длинная точная последовательность, эта последовательность распадается на короткие точные последовательности. Длинные точные последовательности когомологий, соответствующие им, дают результат, если использовать его, то высшие когомологии тонкого пучка исчезают.
Кроме того, мы знаем, что является кэлеровой, а где находится фундаментальная форма, связанная с метрикой Фубини–Штуди (которая действительно является кэлеровой), следовательно , и всякий раз, когда это дает результат.
^ "Исчисление на комплексных многообразиях". Несколько комплексных переменных и комплексные многообразия II . 1982. стр. 1– 64. doi :10.1017/CBO9780511629327.002. ISBN9780521288880.
^ В отличие от когомологий де Рама, когомологии Дольбо больше не являются топологическим инвариантом, поскольку они тесно зависят от комплексной структуры.
^ Наварро Аснар, Висенте (1987), "Sur la theorie de Hodge-Deligne", Inventiones Mathematicae , 90 (1): 11–76 , Bibcode : 1987InMat..90...11A, doi : 10.1007/bf01389031, S2CID 122772976, Раздел 8