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4.2.A GENERA∬ZAT工ON OF THEOREM 4.ユ.3 67

ドキュメント内 関西学院大学リポジトリ (ページ 69-78)

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σHAPTER4.工NF工NITELy MANYI GENERATORS

(・)・ろ十〆<亡十1・ndρ >0

(d) rら十〆=百十1(rら≧1andρ ≧1in this case)

 (e) 杉十〆>亡十1(rら≧2andρ ≧2in this case)

We note that4_ω…r≦十〆(mod亡十1)andthe exponents of 2ヅ、.,叫in 岬are a11congruent to左(グら十〆)modu1o f+1,We on1y consider the case

(e).The remaining cases can be treated−in a simiIar fashion.In the case(e),

we have4一ω≡rら十ρ 一亡一1with0<rら十〆一亡一1く亡十1and

 (亡十1)τ(岬)=ψr・1)(η一1)十(1+1)巾。d・千1)・・…・、dr(t+1)・一)

・(一1)(1・・)[之(午)1一(t・1)・・

 一(亡十1)(β2+… 十β肌)

=左(グ。一・ら)(η一1)十(1+1)τ(μ。q・,・・。∂2・…肌dη)

・(上1)(t・・)ト・パ岩41

 一(亡十1)・。十ρ一ω一・。

≧2ψ。一・ら)十ト肘2ρL6+2(乏十1)(・ら十ρL2)

 一(亡十1)・。十P一ω一・。

=4一ω十2・ら十2ρL6+2(士十1)(〆一2)十(オー2)γ。

where we use the conditionη1≧4and之≧2to show the inequa1ity.Thus the condition(ii)of(3)ho1ds for mF.This ind−uction comp1etes a proof.□

Chapter5

Further prob1ems and

COmmentS

5.1  Tensor products

Let右1,B2beん一a1gebras andδ1,δ2be1oca11y ni1potent d−erivations on−B1,一B2 respective1γLet B=。81⑭んB2and deineδ:。B_>一B by

       δ(6。⑳ろ。)=δ。(6。)舳。十ら。⑱δ(6。)

for61∈B1andう2∈B2.Thenδis a we11−de丘ned−1oca11y ni1potent deriva.tion on B(cf.Lemma2.4.3).Letλ1=Kerδ1,λ2:Kerδ2andλ=Kerδ.We consider the丘nite genera.tion ofλ1,λ2andλasん一a1gebras and propose the fo11owing Prob1ems.

PR0BLEM5.1.1.46o挽λ1α棚λ2αヅθガη批θ佃9e胱m加d o〃erん,挽eη48λ 伽棚g9㎝em亡εd0りeヅん9

PR0BLEM5.1.2.4λ乞8束η批ε佃9θηem加d o〃εrんフ流eηαreう。流λ1αη∂■42 伽伽ゆ9㎝em亡θd・・θ・ん9

  We conjecture that Prob1em5.L2is a伍rmative,i.e、,eitherλ10rλ2is in丘nite1y generated−overんthen so is A The fo11owing is an examp1e such thatλ1is ininite1y generated overんandλis in丘nite1y generated overん.

ExAMPLE5.1.3・Let B1=ん[ 1,_, れ,μ1,_,%斗11.and d−eineδ1byδ1(叫)=

0,δ。(挑)= づ士十1f・・1≦づ≦Hndδ(%。。)二( 。… η)士.SupP・…ith・・

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CHAPTER5.FσRTHER PROB工EMS ANDσOMlMENTS

几≧3and亡≧2or几≧41and亡≧1.Then by Theorems4.1.3and4.2.1,λ1 contains e1ements of the form

1μ九十14+(terms of1ower degree inμ肌十1)

for each4≧1.Henceλ1is in丘nite工y generated over々.Let B2is apo1ynomia1 ring overたwith arbitrary1oca11y ni1potent derivationδ2.Thenλis in丘ni七e1y generated overんin a simi1ar fashion.

   We conjecture Problem5.1.1is a趾mative.The fo11owing is an examp1e such that a11ofλ1,λ2andλare丘nite1y genera七ed overんbut a strange phenomenon o㏄urs.

ExAMPLE5.1.4.Let B1=ん[ 1ゾ.., 41and B2二ん[μ1,μ21.De丘neδ1by δ1( 1)=0,δ1( 2)=一 12,δ1( 3)=吻andδ1( 4)= 3. De丘neδ2by δ2(μ1)=0andδ2(μ2)=μ12.Then We can regard B as a po1ynomia1ring ψ1ゾ.、, 4,μ1,吻]containi㎎B1and B2as subrings.We can con丘rm tha七 a11ofλ1,λ2and一λare丘nite1y generated−overんby Essen,s a1gorithm(see

[7,S・・ti・n1.41).

   On the other hand,1et B=B/( 1_ひ1),δ∈LNDん(B)a derivation in−

ducedbyδandλ二Kerδ.WeregardBasapo1ynomia1ringψ1,_, 4,μ2].

Then万is de丘ned byδ( 1):O,δ(π2)= 13,δ( 3): 2,δ( 4)= 3,and δ(μ2)= 12.The紅a1gebraλcontains e1ements of the form

・。腕4+(t・㎜・・f1・w・・d・g…i・V。)

for each−e≧1(see[9,Lemma7.5]).Henceλis in丘niteIy generated overん.

   We can consider simi1ar prob1ems forδ一modu1es.Letδ∈LNDん(B),

λ=Kerδand−M CNδ一modu1es.Thenム:=M一QBW is a(B,δ)一modu1e with the induced modu1e d−erivation.Let Mo,No and工。 be the kerne1s of the respective modu1e derivations on M,W andム.The fo11owing are unso1ved probIems.

PR0BLEM5.1.5.〃ろ。流M;oα棚ノVoαヅeガη批e砂9eηθヅαted o〃erλ,挽eη乞5Lo 伽伽佃9㎝εm亡・d・ω・ザ〃

PR0BLEM5.1.6.4ム。乞5ガη伽妙9eηem老θd o〃erλ,統θηαヅθろ。抗Moαηd No αre伽伽佃9εηemfεd0りer〃

5.2.DσALM ODσLE8

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5.2 Dua1modu1es

Letδ∈LNDん(B),λ:Kerδand M aδ一modu1e.Then the dua1B−mod−u1e W:=HomB(M ,B)of M is aδ一modu1e with the ind−uced modu1e derivation

(Lemma2.4.3).Let M;o and−No be the keme1s of the respective mod−u1e derivations on M and W.Wb propose the fouowing prob1ems.

PR0BLEM5.2.1.4Mo乞5ガη伽妙geηθm之ed oのerλ,抗θ肌づ8No力η伽佃geη一

εrα亡θd0りθザノ49

PR0BLEM5.2.2.4No45力η伽ψgeηθmむε♂o〃erλフ6加η乞3Mo力η批εψgε作 erα舌ed0りeザノ19

   IfIM is atorsion8−moduIe and B is anintegra1d−omain,thenHom−B(M「,B)

is equa1to0.Indeed,for any∫∈HomB(M ,B)and−m∈M「,there exists nonzeroわ∈B such that6m=0and henceげ(m)=∫(ひm):∫(0)=0.This imp1ies∫(m)=0.Hence in this case we can construct a counterexampエe to Prob1em5,2.2easi1y which is shown by the fo11owing.

ExAMPLE5.2.3.Let B=ん[ ,μ1be a po1ynomia1ring and−d.e丘neδ∈

LNDた(B)byδ( )=0and一δ(V)= 、Let M=B/( )and1etδM be a derivation induced byδ.Thenλ:=Kerδ二ん[ ]and Mio:=Kerδ〃=M is in丘nite1y generated−overλ.On the other hand,sinceルτis a torsion B−

modu1e,we have N=0and thus No=0is a丘nite1y generatedλ一modu1e.

   In the rest of this section we consid−er the case where M is a free B−

modu1e.We prove that the matrix de丘ningδw is(_1)times the transpose of the matrix de丘ningδM.Name1y,we obtain the fo11owing assertion.

Lemma5.2.4.〃M=8θ1㊥_3e几ろθα伽θ(3,δ)一mo〃舳肋α伽e6α一

5乞8{e1ゾー.,eη}α棚Ze右{e1*,_,eη*}うeα仇αZ介eθうα5乞5N=HomB(M,B).

4δM4・加伽eれひ

(二1111)一(∴,ll)(1),

栃θηδw乞8de力ηεd6v

(lllll)一(二1∴)(lll)

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σHAPTER5.FσRTHER PROBLEMS ANDσOMlMEWTS

Pヅ。oゾ、For any1≦乞≦η,we have

        δN(・{*)(・{)=δ(・{*(・壱))一・{*(δM(・{))=δ(1)一6{乞・・一6か

For any1≦4≠ゴ≦η,we have

        δw(・1*)(・ゴ)=δ(θ1*(・ゴ))一・1*(δM・(θゴ))=δ(0)一6ゴ1=一6ゴ1.

Hence we haveδN(e4*):一61{e1*一…一6ηづe肌*.       □    The fo11owing is an examp1e such that both M;o and Mo are in丘nite1y generated OVerメし.

Theorem5.2.5.〃B=ψ1,_,叫,眈,_,%十11うθαρo伽。m乞αZれηgI㎝∂

dφηεδ∈LNDん(B)勿δ(軌)=0,δ(ω=物2∫oブ1≦づ≦ηα棚δ(%十1)=

1… η・工θtλ=Kerδ・工助M=ΩB/ん6e挽θd蜥θrθη切αZ moduZθα〃dψηe δM伽αηαωmけα5肋。η68eθ§3・3ソ・工θ6N=HomB(ωB/ん,B)=Derん(B)αηd 加伽θδWα5αう0〃e.肋θれ0流M0α〃N0αヅθ伽伽伽1ひ9e胱m右ε∂0りθrλ.

ProoヅBy Theorem4,1,5,it su伍。es to show that No is infinite1y generated over/L δM is de丘ned byδ〃(d軌)=0for1≦乞≦ηand

       2 1

      δM (吻・)  2 、 0曲・

       d吻

      δM(吻肌)0  2 、

     δM(∂μη十1)      d        π2 叫  1 3   1

Thusδw is de丘ned byδw(d挑*)=0and

       物1*

雌1:;一2千1.2 、0二11111㍗、伽・

   δ。(・ 、・) 0  一・ 、一 1... 、.、 ∂μ1*

      払十1*

For61,c1,cη十1∈B,we have

   δ(6。伽*十・凶。*十・れ十。dμ肌十。*)

   =δ(6・)伽*十(一2・・6・十δ(・・))軌*十(一∬・…ψ。十δ(・肌十。))払。。*.

5.2.DσAL−MODσLES

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Let61= 1V、、斗1乏十(terms of1ower d−egree in%十1)∈λ:=Kerδwhich we construct in the proof of Theorem4.1.3.The way of construction imp1ies that each monomia1inわ1is divisib1e by either 10r 2_ η.Thus any

monomia1in2 1う1and吻… 肌61is divisib1e by eitherηfor some1≦

1≦η…。…叫.Sin・・δ(B)=・。2B+…十・几2B+・。…・、B,th…

existS c1,cη十1∈B such thatδ(c1)=2 161andδ(c九十1)二 2… 叫61.Then 61伽1*十。1物1*十。肌十1吻n+1*is be1ong to Mo and it is of the form

      ( 1μ、斗1老十(terms of1ower degree車μ、斗1))伽1*

       十(termS nOt COntaining伽1*)

By the same reasoning as Theorem3,3.4,we conc1ud−e that No is ininite1y

generated overλ.      □

Acknow1ed−gement

The author wou1d1ike to expresshis gratitud−e to Professors Noriaki Kawanaka,

Yaichi Shinohara,Masayoshi Miyanishi and Kayo Masuda for examining his doctora1dissertation.

   Especia11y,he wou1d−1ike to express his indebtedness to Professor Masayoshi Miyanishi for1eading through1ectures and seminars for six years since he is

undergraduate.Withouthispatient1eading,thisdissertationwou1dnot have

been accomp1ished一.

   He a1so thanks to Professor Kayo Masuda for organizing seminars on Osaka Umeda Campus,and appreciate the members of the seminars for d−is−

CuSSiOnS.

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Bi.b1iography

[1]P.Bonnet,Surjectivityofquotient maps for a1gebraic(C,十)一ac+ions and−

   po1ynomia1maps with contractib1e丘bers,Transform.Groups7(2002),

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[2]W.Bruns and J.Herzog,0oんθη一Mαcα仙1αザ初g5,Cambridge University     Press,New York,1993.

[31D,Daig1e and G,Freudenburg,A Counterexamp1e to HiIbert,s Four−

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         ,

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