Скрученный кубический

В математике скрученная кубика — это гладкая рациональная кривая C степени три в проективном 3-пространстве P 3 . Это фундаментальный пример косой кривой . Она по существу уникальна, с точностью до проективного преобразования ( следовательно, скрученная кубика). В алгебраической геометрии скрученная кубика — это простой пример проективного многообразия , которое не является линейным или гиперповерхностью , фактически не полным пересечением . Это трехмерный случай рациональной нормальной кривой , и является образом карты Веронезе степени три на проективной прямой .

Определение

Скрученную кубическую матрицу проще всего задать параметрически как изображение карты

ν : П 1 П 3 {\displaystyle \nu :\mathbf {P} ^{1}\to \mathbf {P} ^{3}}

который присваивает однородной координате значение [ С : Т ] {\displaystyle [С:Т]}

ν : [ С : Т ] [ С 3 : С 2 Т : С Т 2 : Т 3 ] . {\displaystyle \nu :[S:T]\mapsto [S^{3}:S^{2}T:ST^{2}:T^{3}].}

В одном координатном участке проективного пространства карта представляет собой просто кривую моментов

ν : х ( х , х 2 , х 3 ) {\displaystyle \nu :x\mapsto (x,x^{2},x^{3})}

То есть это замыкание одной точкой на бесконечности аффинной кривой . ( х , х 2 , х 3 ) {\displaystyle (x,x^{2},x^{3})}

Скрученная кубика — это проективное многообразие , определяемое как пересечение трех квадрик . В однородных координатах на P 3 скрученная кубика — это замкнутая подсхема, определяемая обращением в нуль трех однородных многочленов [ Х : И : З : Вт ] {\displaystyle [X:Y:Z:W]}

Ф 0 = Х З И 2 {\displaystyle F_{0}=XZ-Y^{2}}
Ф 1 = И Вт З 2 {\displaystyle F_{1}=YW-Z^{2}}
Ф 2 = Х Вт И З . {\displaystyle F_{2}=XW-YZ.}

Можно проверить, что эти три квадратичные формы исчезают тождественно при использовании явной параметризации выше; то есть, подставляя x 3 вместо X и так далее.

Более того, однородный идеал скрученной кубики C порождается этими тремя однородными многочленами степени 2.

Характеристики

Скрученная кубика имеет следующие свойства:

  • Это теоретико-множественное полное пересечение и , но не схемно-теоретическое или идеально-теоретическое полное пересечение; это означает, что идеал многообразия не может быть порожден только двумя многочленами; требуется минимум 3. (Попытка использовать только два многочлена делает полученный идеал не радикальным , поскольку входит в него, но не входит в него). Х З И 2 {\displaystyle XZ-Y^{2}} З ( И Вт З 2 ) Вт ( Х Вт И З ) {\displaystyle Z(YW-Z^{2})-W(XW-YZ)} ( И Вт З 2 ) 2 {\displaystyle (YW-Z^{2})^{2}} И Вт З 2 {\displaystyle YW-Z^{2}}
  • Любые четыре точки на C охватывают P 3 .
  • Если даны шесть точек в P3 , из которых ни четыре не лежат в одной плоскости, то через них проходит единственная скрученная кубическая многогранник.
  • Объединение касательных и секущих линий ( секущее многообразие ) скрученной кубики C заполняет P 3 , и эти линии попарно не пересекаются, за исключением точек самой кривой. Фактически, объединение касательных и секущих линий любой неплоской гладкой алгебраической кривой является трехмерным. Кроме того, любое гладкое алгебраическое многообразие со свойством, что каждая длина четырех подсхем охватывает P 3 , обладает свойством , что касательные и секущие линии попарно не пересекаются, за исключением точек самого многообразия.
  • Проекция C на плоскость из точки на касательной к C дает каспидальну кубическую матрицу .
  • Проекция из точки на секущую C дает узловую кубическую матрицу.
  • Проекция из точки на C дает коническое сечение .

Ссылки

  • Харрис, Джо (1992), Алгебраическая геометрия, Первый курс , Нью-Йорк: Springer-Verlag, ISBN 0-387-97716-3.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Twisted_cubic&oldid=1070725748"