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重複度 41  ここからは、上の定義の正当性について考察していく。まず、方向ベク

トル岳(X士,η,4)1亡=。はベクトル(太。,巧,Z。)と平行でないとした理由を述 べる。それは、仮に方向ベクトル岳(Xf,巧,Z士)■t=oとベクトル(Xo,篶,Zo)

が平行であるならば、同次座標としては動点がPで止まるという不都合 が生じてしまうからである。

 また、次も分かる。

補題2・5・2射影曲線F(X,γZ )上に動点易[Xt,巧,Ztlがあるとする。

 このとき、方向ベクトル岳(Xt,巧,易)1士=oはベクトル(Xo,巧,Zo)(ただし、Zo≠

0)と平行でないならば、乃をZ方向に非同次化したものをρオ(η,眺)とお

くと、

       d       →        一(叫,ω1{一〇≠O        〃

を満たす。

 証明対偶を示す。岳(均,ω一士=O=δより、

岳・仙一出)1士一・一科=ozゾ島4If=o一・

岳晩1亡一・一篶)1…一綱オー0z0戸41t−0一・

となり、

         d         d

         万Xl−f一・・ZrXガ蒜Ztll一・一0          d         d

         −y;lt二〇一・zo−y乙・一z亡1{=o=o          批        枕

を満たす。従って、

      d    d

      −X.1土_。:一Ztlt一。=X。:Zo       批    批

      d    d

      一 一。:一Zせ1士一。=汽:Z。

      批    砒

となり、岳(X亡,η,Zt)1t=oと(Xo,η,Zo)が平行であることが示された。口

 次に、射影曲線F(X,XZ)と射影曲線G(X,γZ)の交点Pでの重複度 は動点乃のとり方によって変わらないことを証明する。その前に補題を 用意しよう。

第2章 重複度       42

補題2.5.3t=Oで無限回微分可能な関数ん(亡)と関数8(士)に対して、

ん(0)=0,8(O)≠0ならば、ん(士)=0とん(士)・5(t)=Oの亡=0での 重複度は等しい。

 証明ん(亡)・5(士)をm回微分すると、

(岳)m(州・・(1))一ξ・い(1)(1)・・(・一1)(1)

       m−!

       =ん(㎜)(亡)・8(士)十Σ二ん({)(t)(mq・5(m…{)(亡))

       {=O

となる。従って、ん(m)(O)の値がm<αのとき0で、m=αのとき0でな いならば、(岳)m(ん(亡)・5(亡))1土=oの値もm<αのときOで、m=αのとき 0でない。

      □  補題2.5.3を用いて、射影曲線F(X,γZ)と射影曲線G(X,KZ)の共有 点Pでの重複度は動点P亡のとり方によって変わらないことを証明する。

定理2.5.4射影曲線F(X,γZ)と射影曲線G(X,γZ)一があって、共有点 Pをもつとする。ただし、射影曲線G(X,耳Z)は点Pで非特異であると する。また、射影曲線G(X,γ;Z)上に動点刷Xt,巧,Zt1とρμt,励,0f1 があり(片=QO=P)があり、方向ベクトル差(Xt,巧,Z士)lt=Oと方向ベ クトル差(ん,易,0t)lt=oはベクトル(Xo,巧,Zo)と平行でない。このとき、

F(X亡,耳,Zt)=0とF(ん,耳,σf)=0の亡=Oでの重複度は等しい。

 証明点Pの同次座標は全ては0でないので、PをZ方向に非同次化でき るとしても一般性を失わない。そこで、Zo≠0とし、射影曲線F(X,KZ)、

射影曲線G(X,γZ)、動点片とQtをZ方向に非同次化したものをそれ

ぞれ、∫( ,μ)、g( ,μ)、ρt(η,ω、%とする。

 1.まず、F(片)と∫(ρt)の亡=0での重複度が等しいことを示す。一   射影曲線F(X,γZ)がん次の同次式とすると、

プ(舳)一・(舳!)一・(多,芸,1)一(去)㌦(石μ)

ここで、・(・・μ)一州、(去)㌧(1)とお/と・4・・であ ることから、ん(O)=O,8(O)≠oであることを考慮して補題2.5.3を

第2章 重複度      43

  用いれば、関数ん(t)と関数ん(士).8(士)の亡=0での重複度は等しい    ことが分かる。

  従って、∫(ρ士)とF(片)の士=0での重複度が等しいことは示された。

 2.次に、プ(ρ壬)=Oと∫(qt)=Oのエ=oでの重複度が等しいことを示    したい。しかし、このことは定理2.3.3で既に証明されている。

 3.さらに、F(Qt)=Oと∫(q{)=0の亡=0での重複度が等しいことを   示したい。ところが、この一ことは1と同様である。

1から3より、

         (F(片)でのトOの重複度)

      =(プ(ρt)でのオ=Oの重複度)

      =(プ(qt)でのt=Oの重複度)

      =(F(Qt)での亡=0の重複度)

が分かる。つまり、F(月)とF(Qt)のt=Oでの重複度は等しい。一よって、

題意は示された。      口  また、上の定理の証明より次が示されている。

系2.5.5射影曲線F(X,X Z)と射影曲線G(X,KZ)があって、G(X,γZ)

上の非特異な点P[Xo,巧,Zo](Zo≠O)で共有点をもつとする。このとき、

射影曲線F(X,γZ)、射影曲線G(X,γZ)、点PをZ方向に非同次化

したものをそれぞれ、プ( ,μ)、g( ,μ)、ρとすれば、

       ∫(F,G;P)=∫(ゾ,9;ρ)

である。

 以上より、定義2.5.1の正当性は示された。

 ところで、定理2.4,3と同様、射影曲線F(X,X Z)と射影曲線G(X,γZ)

が共有点で共に非特異であるときは、動点をどちらの曲線にとっても重 複度は変わらない。

定理2.5.6射影曲線F(X,γZ)と射影曲線G(X,γZ)があって、交点P をもつとする。ただし、F(X,KZ)とG(X,とZ)はPで非特異である。

このとき、

       ∫(F,G;P)=∫(G,F;P)