• 検索結果がありません。

On the action of the Steenrod reduced powers in a Polynomial Hopf algebra over the Steenrod algebra

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

シェア "On the action of the Steenrod reduced powers in a Polynomial Hopf algebra over the Steenrod algebra"

Copied!
4
0
0

読み込み中.... (全文を見る)

全文

(1)

奈良教育大学学術リポジトリNEAR

On the action of the Steenrod reduced powers in a Polynomial Hopf algebra over the Steenrod algebra

著者 OCHIAI Shoji

journal or

publication title

奈良教育大学紀要. 自然科学

volume 28

number 2

page range 1‑3

year 1979‑11‑15

URL http://hdl.handle.net/10105/2454

(2)

奈良教fデ入学紅紫 第28巻 第2sj‑ (〔】然)耶柑54T‑

Bull. Nara Univ. Educ, Vol.28, No.2 (Nat.),1979

0n the action of the Steenrod reduced powers in a Polynomial Hopf algebra over the Steenrod algebra

Shoji Ochiai

(Depa′・//′lent of Mat/ie7natics, Na′・a Universiy of Educ〟tioti, Nar‑a, Japan)

(Received May 1, 1979)

1. Introduction Let A be an algebra over the Steenrod algebra,し〆(/>).By an algebra over the Steenrod algebra, 。1〆(/>), we mean the algebra on which the reduced powers act just as ifA were the cohomology algebra of a space. E. Thomas determines the action of the Steenrod squares in a polynomial algebra over the mod 2 Steenrod algebra (Thorem 2.1

〔5〕, Theorem 1.4 〔6〕). These theorem impose necessary conditions on the dimensions of the generators of the polynomial algebra that occur. N.E.Steenrod and E. Thomas proposed an problem (〔4〕 Question 3 〔7〕): Which mod p (/>, an arbitrary prime) polynomial algebras

haveL♂(/>) structures? To solve this problem, we need Thomas's theorem in the mod p

case. However, the obvious analogue of Thomas's theorem for an odd prime ♪ is false(〔7〕).

This fact makes the problem difficult to solve. The following theorem is a partial generalization of Thomas's theorem to the case of an odd prime ♪ and its proof is similar to 〔2〕,〔3〕.

THEOREM. Let A be a Hopf algebra oT′er the Steenrod algebra L♂(/>), (/>, odd prime) and

also a polynomial algebra on finite primitive homogeneous gener〟tors of even dimension. Let

a be a primitive element. Then there i∫ a primitive element b e P{A ) such that

u‑。グ】b, be P(A).

where dim a‑2 (pk+r(p‑1)), 1≦r≦p‑1, 1≦k andP{A) denotes the メpace of the primitit,e

elements.

2. Proof of Theorem In order to prove this theorem, we need to introduce the following spaces.

L(k,i)‑可  」00‑(。ダb)p, aeP(A), bfA, dim ̀i‑2(pk+i(p‑Y)¥l≦i≦p‑1, 1≦*}.

M(k,i)‑P(A)2(pk+Hp‑1サ/W).

N(k,i‑) ‑{P(A)/^> 】(n^)))S( ‑1))

Note that a primitive element is preserved under the reduced power operations. Let k(Q,r)

‑k be any fixed positive integer and for n≧1,

A(n,r)‑pサA+(r‑!)(/>‑!)∑p*‑l, where i‑ is l≦γ≦♪‑1・

J 、  I

Proof of Theorem. If we c呈in show that there exist an epimorphism ヮ iV(」O,r);0

‑ナM (」(ォ,r);r) and a monomorphism an,r: Ar(^(ォ,r);r) ‑ M (」(ra+l,r) ;r), the proof is

complete. Because all the primitive and decomposable elements are the />‑th power of some

l

(3)

2

Shoji Ochiai

element [1], we see M(」(m,r);r)‑O for sufficiently large m. An existence of a monomor‑

phism ffォーi,,, implies N(k(m‑l,r);r) ‑0. By using an epimorphismヮ  and a monomorp‑

hism aれ̲ we obtain N(k(m‑2,r);r)‑0. Continuing this way, we get finally Af(」(0,r); r)

‑0. This completes the proof.

Therefore, it remains to prove the following two lemmas.

LEMMA 1. Let A be the algebra in Theorem. Then there exists a mo/lomorphism an,r'‑ N (*(ォ,0;r) ‑ M(」(/z+l,r);r) for all the nonnegative integers n and r, 1≦r≦p‑1.

Proof. Let pn,r: P(A)2如(n,r)+r(j>‑1)) ‑ iV(&(?z,r);r) be the projection and sn,r: ‑P(A)

2(pfc(n,r)+r(p‑1)) ‑ M(」(w+l,r);r) be the homomorphism defined by sn,*・(ォ)‑〔g p(た(nr)+r‑1)

(a)〕 a (P(A)2(pk(n,r)+r(p‑1))1 where 〔α〕 denotes the coset represented by α. Let a be an

element of the kernel pk(n,r), namely, a‑t^ff lb. From this assumption, the next equation

holds

(。グl)p‑rLグJ>(Kn,r)+ド"00)‑(。グl)p‑r iグ2>(*(n,r)+r‑1)(‑j^サ」)‑(。グ1b′)p.

Therefore, we see a e kernel sn,r. Conversely, let a be an element of the kernel sn,r. This implies

(。ダ     た(n,r)+r‑1)(V)‑(。ダby.

Since A is the above mentioned polynomial algebra, we see a‑tダ1b′ From this fact, we get kernel 5n,r‑kernel pn,r. It we define

・x*(n,r)‥ N(*(ォ,r);r)‑Af(*O+l,r);r) by (Iri,r‑sn,r.p詰this homomorphism is the desired monomorphism.

LEMMA 2(r). Let A be the algebra in Theorem. Then there exists an epimorphismヮ.,n N (*(ォ,r);r) ‑ M(/fc(ォ,r);r) for all the nonnegative integeγS n 〈ind r l≦r≦p‑1.

This lemma is proved by the induction on r.

PROOFOF LEMMA 2(1). Recall that N(k(n,l);l) and M(」(h,1);1) are the factor space of

P(A)2(p*(n,i)+p‑i). Let pn,pn′ be the projections

Pn Pn′

tf(*(ォ,D;D ‑ P(A)2(P*O>1)+J>‑1) ‑→M(k(n、D;l).

We will show kernel pn⊂kernel pn'. Let a be an element of the kernel pn. This implies a‑。グib. Therefore, we get (^グO'‑'OX。グ1)p(6)‑0.This shows kernel pn⊂kernel /> '.

Then, if we define恥,!‑/>サ′'pn‑1, this homomorphismり is clearly an epimorphism.

Now suppose Theorem is true for the positive integers less than r and for all the

nonnegative integers n.

Proof of Lemma 2(r). Let a be a∈kernel pn,r, namely, a‑。ダib. Operate(。ダ1)p‑T on both sides, we get (。グ蝣)サー(*)‑(。ク.)p‑r(。グ'&). The induction hypothesis implies。グ1b

‑(.J^1)r^‑ From this, we see ( 1)p‑r(a)‑0 and so,a ∈ kernel /> ′ Therefore, rj外,r

defined byでn,r‑pn',r*pn¥ is an epimorphism. This completes the proof.

(4)

On the action of the Steenrod reduced powers

3

References

1. J. Milnoh and J. C. Moore, On the structureof Hopf algebra, Ann. of Math. 81 (1965), 211‑264.

2. Shoji Ochiai, On the dimension ofindecomposable elements of polynomial algebra oter the Steenrod algebra, Sci. Rep. Tokyo kyoiku Daigaku, Sec. A. vo1 9, No. 203. (1965) 24‑31.

3. Stavros G. Papastavridis, Polynomial algebras which a/e modules otノer the?nod p Steenrod algebra,

Bull. Soc. math. Greece Tome 17 (1976) 24‑27.

4. N. E. Steenrod, The cohomology algebra of a space, Ens. Math. (2) vo1 7 (1961) 153‑178.

5. E. Thomas, Steenrod squares and H‑spaces, Ann.of Math., 77 (1963), 306‑317.

6. E. Thomas, Steenrod squares and H‑spaces fl , Ann. of Math., 81 (1965), 473‑495.

7. E. Thomas, The steenrod squares in the mod 2 cohomology algebra of an H‑spaces, Colloque de

Topologie, Centre beige de Recherches Mathematique, September (1964) 7‑10.

参照

関連したドキュメント

Thus as a corollary, we get that if D is a finite dimensional division algebra over an algebraic number field K and G = SL 1,D , then the normal subgroup structure of G(K) is given

Interesting results were obtained in Lie group invariance of generalized functions [8, 31, 46, 48], nonlinear hyperbolic equations with generalized function data [7, 39, 40, 42, 45,

n , 1) maps the space of all homogeneous elements of degree n of an arbitrary free associative algebra onto its subspace of homogeneous Lie elements of degree n. A second

In this paper we develop an elementary formula for a family of elements {˜ x[a]} a∈ Z n of the upper cluster algebra for any fixed initial seed Σ.. This family of elements

In the special case of a Boolean algebra, the resulting SJB is orthogonal with respect to the standard inner product and, moreover, we can write down an explicit formula for the

Then it follows immediately from a suitable version of “Hensel’s Lemma” [cf., e.g., the argument of [4], Lemma 2.1] that S may be obtained, as the notation suggests, as the m A

Similarly, an important result of Garsia and Reutenauer characterizes which elements of the group algebra k S n belong to the descent algebra Sol( A n−1 ) in terms of their action

In the case of the Ariki–Koike algebra, that is, the Hecke algebra of the complex reflection group G(l, 1, n), they are Laurent polynomials whose factors determine when Specht