Matematisk studentkollokvium. En liten smakebit av Algebraisk geometri og Rasjonale cuspidale plane kurver. Torgunn Karoline Moe. 12.

Like dokumenter
Hva forskes det på i matematikk i Norge idag?

Polare trekanter. Kristian Ranestad. 27. oktober Universitetet i Oslo

Eliminasjon av ubetsemthet

Hvis vi har informasjon om geometrien, hva vet vi da om den underliggende algebraiske strukturen?

Analytisk geometri med dynamiske geometriverktøy

HJEMMEOPPGAVER (utgave av ):

Geometri på ikke-kommutative algebraer

Egenverdier og egenvektorer

(a) R n defineres som mengden av kolonnevektorer. a 1 a 2. a n. (b) R n defineres som mengden av radvektorer

Introduksjon til kjeglesnitt. Forfatter: Eduard Ortega

Lineær algebra. 0.1 Vektorrom

Oppfriskningskurs i Matematikk

MAT Grublegruppen Notat 10

Problemløsning og utforsking i geometri

VASSILIEVS SPEKTRALFØLGE. John Rognes. 15. oktober 1994

Løsningsforslag til eksamen i MA1202/MA6202 Lineær algebra med anvendelser høsten 2009.

A 2 = PDP 1 PDP 1 = PD 2 P 1. og ved induksjon får vi. A k = PD k P 1. Kommentarer:

Grublegruppe 19. sept. 2011: Algebra I

KJEGLESNITT. Espen B. Langeland realfagshjornet.wordpress.com 27.oktober 2015

Oppfriskningskurs i matematikk Dag 1

UNIVERSITETET I OSLO

7 Egenverdier og egenvektorer TMA4110 høsten 2018

Diagonalisering. Kapittel 10

KOHOMOLOGI AV KNUTEROM, ETTER VASSILIEV. John Rognes

Geometri i ekstensjonsrom til vektorbunter på kurver.

MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2019

x 2 + y 2 z 2 = c 2 x 2 + y 2 = c 2 z 2,

4-torsjonspunkter på elliptiske romkurver

Oppfriskningskurs i matematikk Dag 2

UNIVERSITETET I BERGEN

matematikk? Arne B. Sletsjøe Gyldendal Universitetet i Oslo Trenger man digitale verktøy for å lære matematikk? A.B.

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2013

Vår TMA4105 Matematikk 2. Løsningsforslag Øving 6. 5 Exercise Exercise

Kjeglesnitt. Harald Hanche-Olsen. Versjon

Matematikk R1 Oversikt

Utvidet løsningsforslag til Eksamen vår 2010

Oppgave 14 til 9. desember: I polynomiringen K[x, y] i de to variable x og y over kroppen K definerer vi undermengdene:

Oppgaver MAT2500. Fredrik Meyer. 27. oktober 2014

Cauchys sats og Abels bevis for uløsbarheten av 5. gradslikningen

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

Rom forskning. - det finnes kulere rom enn verdensrommet. Hvilken fasong har universet?

EKSAMENSOPPGAVER FOR TMA4120 MATEMATIKK 4K H-03 Del B: Kompleks analyse

Løsning, Oppsummering av kapittel 10.

Vektorligninger. Kapittel 3. Vektorregning

MA1201/MA6201 Høsten 2016

MA1201 Lineær algebra og geometri Løsningsforslag for eksamen gitt 3. desember 2007

HILBERTS AKSIOMSYSTEM FOR PLANGEOMETRI MAT4510/3510

INF2810: Funksjonell Programmering. Dataabstraksjon og Trerekursjon

SIF5005 Matematikk 2, 13. mai 2002 Løsningsforslag

MAT1030 Diskret Matematikk

Komplekse tall. Kapittel 2. Den imaginære enheten. Operasjoner på komplekse tall

Løsningsforlag til eksamen i Diskret matematikk. 29. november 2017

Kapittel 5: Mengdelære

UNIVERSITETET I OSLO

MET Matematikk for siviløkonomer

Eksamen i FO929A Matematikk Underveiseksamen Dato 9. desember 2008 Tidspunkt Antall oppgaver 6. Tillatte hjelpemidler Godkjent kalkulator

y = x y, y 2 x 2 = c,

16 Ortogonal diagonalisering

UNIVERSITETET I OSLO

Læreplanene for Kunnskapsløftet

1 of 45 04/03/15 15:40

ESTETIKK I MATEMATIKK. 1. Om det vakre - Er du opptatt av estetikk? - Hva mener du, om jeg ser mye på kunst? - Ja, nei...

7.4 Singulærverdi dekomposisjonen

Velkommen til MAT1030!

MAT1030 Diskret Matematikk

Kapittel 5: Mengdelære

MAT1030 Diskret Matematikk

TMA4105 Matematikk 2 Vår 2014

Bachelor i matematiske fag

dg = ( g P0 u)ds = ( ) = 0

EKSAMENSOPPGAVER FOR TMA4120 MATEMATIKK 4K H-03 Del B: Kompleks analyse

Elevaktiv matematikk. hvorfor og hvordan? Retningslinjer for undervisningen. Intensjoner med ny læreplan. Hvilke utfordringer gir dette lærerne?

Eksamensoppgave i TMA4115 Matematikk 3

13 Oppsummering til Ch. 5.1, 5.2 og 8.5

Tall: Hovedområdet tall og algebra handler om å utvikle tallforståing og innsikt i hvordan tall og tallbehandling inngår i

R1 eksamen høsten 2015 løsning

TMA4110 Matematikk 3 Haust 2011

Matematisk visualisering

f =< 2x + z/x, 2y, 4z + ln(x) >.

Kapittel 5: Relasjoner

Eksamen, høsten 14 i Matematikk 3 Løsningsforslag

Kompendium med oppgaver for MAT-INF Høsten Knut Mørken

Notater nr 9: oppsummering for uke 45-46

Løsninger for eksamen i MAT Lineær algebra og M102 - Lineær algebra, fredag 28. mai 2004, Oppgave 1. M s = = 1 2 (cofm 2) T.

Brukerkurs i Gauss feilforplantning

Innføring i GeoGebra (2 uv-timer)

Introduksjon og installasjon Tegninger i motsetning til geometriske konstruksjoner

Kapittel 3. Mer om egenverdier og egenvektorer. 3.1 Komplekse n-tupler og vektorer

UNIVERSITETET I OSLO

Innføring i GeoGebra (2 uv-timer)

Eksamensoppgave i MA2501 Numeriske metoder

Kap. 7 Symmetriske matriser og kvadratiske former

Løsningsforslag, eksamen i matematikk 1, modul 2, for 2NGLU(ss) våren 2012

TOPOLOGISK K-TEORI OG BOTT PERIODISITET. John Rognes. 8. mai 2003

Viktige læringsaktiviteter

Oppfriskningskurs i matematikk Dag 3

Må nedsbrev for Pilotene

Eksamensoppgavehefte 2. MAT1012 Matematikk 2: Mer lineær algebra

Algebraiske morsomheter Vg1-Vg3 90 minutter

QED 1 7. Matematikk for grunnskolelærerutdanningen. Bind 2. Fasit kapittel 1 Tallenes hemmeligheter

Transkript:

Matematisk studentkollokvium 12.mars 2010 ebit av geometri og Rasjonale cuspidale plane kurver Torgunn Karoline Moe CMA / Matematisk institutt Universitetet i Oslo

De mest spennende objektene i verden Hvor mange og hva slags cusper kan en rasjonal cuspidal plan kurve ha?

Dette skal dere få høre om i dag Hva er algebraisk geometri? En enkel innføring i sentrale begreper Plane algebraiske kurver Litt lett singularitetsteori Rasjonale cuspidale plane kurver

Noen enkle eksempler Kjeglen x 2 + y 2 = z 2 over R. Pythagoreiske tripler x 2 + y 2 = z 2 over N.

geometri i et nøtteskall Studiet av geometriske objekter ved hjelp av algebraiske metoder. Kan finne nye og overraskende egenskaper til både objektene og metodene. Hovedverktøy: kommutativ algebra. Ringer Idealer Homomorfier Hovedobjekter: varieteter. Flater Abstrakte varieteter

Bør jeg studere algebraisk geometri? JA! Spesielt hvis du likte geometridelen i introkursene, geometrikurset, grupper, ringer og kropper. Men også hvis du liker morsomme aha-opplevelser, krevende utfordringer, vakker og visuell matematikk.

Algebragruppa Godt miljø blant studentene. Studentseminarer. Fantastiske voksne. Ragni Piene Geir Ellingsrud Jan A Christophersen Kristian Ranestad Arne B Sletsjøe Christin Borge Et par sosiale arrangementer i løpet av året.

Hvilke fag må jeg ta? Topologi (H) Kommutativ algebra (H) Geometriske strukturer (H) Personlig anbefaling. geometri I (V) Det helt sentrale. geometri II (V) Hvis du virkelig liker det! geometri III (H) Pensum varierer fra år til år. Flest PhD-studenter, men absolutt mulig hvis du skriver kort oppgave.

Hartshorne Inneholder de sentrale teknikkene og resultatene i algebraisk geometri. Ikke akkurat egnet for sofaen eller nattbordet. Du kommer til å like den etterhvert.

Vi starter med noe vi kjenner lukket kropp C. Det komplekse planet C 2. Problemet med linjer i planet som ikke snitter hverandre.

Vil ha et mer oversiktlig univers Vi ønsker at to linjer skal møtes i ett punkt. Linjer i C 2 skriver vi som ax + by + c = 0, a, b, c C. Vi kan tenke på dette i C 3. Snittet mellom planene z = 1 og ax + by + cz = 0. Vi lar alle punkter på samme linje gjennom origo være samme punkt.

Det projektive planet P 2 P 2 konstrueres ved å ta C 3 (x, y, z). Fjerne origo. (0, 0, 0) / P 2. La alle punkter på samme linje gjennom origo være samme punkt. (x : y : z) = (λx : λy : λz) λ C. Vi har fått en projektiv linje ax + by + cz = 0. Alle leddene har samme grad. Alle linjer i det projektive planet snitter hverandre. Hvis vi lar z = 1, får vi tilbake den affine linja vi startet med, ax + by + c = 0. Problem ikke så lett å se, men vi har våre metoder.

Varieteter i P 2 Vi har allerede sett et eksempel en linje. Dette kan vi generalisere: Ta ett polynom F i variablene x, y, z. Alle ledd har grad d. Polynomet kan ikke faktoriseres. Alle punkter (x : y : z) som oppfyller F (x, y, z) = 0 utgjør en projektiv kurve av grad d. Varieteter er en samlebetegnelse på nullpunktsmengder til ett eller flere polynomer som ikke kan deles opp i mindre nullpunktsmengder.

Eksempel på algebraisk kurve Sirkelen x 2 + y 2 z 2 = 0 z = 1 y = 1 x = 1 I det projektive planet over C er alle kjeglesnitt ekvivalente sirkler, ellipser, hyperbler og parabler. Merk at også x n + y n z n = 0 er en plan algebraisk kurve! Da Fermats siste sats ble løst, var nettopp algebraisk kurveteori nøkkelen.

Flere eksempler nå med interessante punkter Den nodale kubikken V(zx 2 zy 2 x 3 ) Den cuspidale kubikken V(zy 2 x 3 ) Hvordan og hvorfor er disse spesielle og forskjellige?

Singulære punkter Et punkt a = (a 0 : a 1 : a 2 ) på en kurve gitt ved F = 0 kalles singulært hvis det er i nullpunktsmengden til alle partiellderiverte til F, F x (a) = F y (a) = F z (a) = 0. En kurve kan bare ha endelig mange singulære punkter. De andre punktene kalles glatte.

Kan vi skille singulære punkter fra hverandre? Grener antall ganger kurven passerer gjennom punktet. En singularitet med mer enn en gren kalles multippelt punkt. En singularitet med bare en gren kalles en cusp. Multiplisitet sier noe om hvor mye singulært punktet er. Noden og cuspen har samme multiplisitet: 2, ulikt antall grener.

Singulære punkter med multiplisitet 2

Nærmere undersøkelser Kan titte inn i en singularitet ved å blåse den opp, gjerne flere ganger.

Verdt å merke seg om cusper Når en cusp blåses opp er det bare ett punkt som korresponderer til singulariteten. Dette punktet kan fremdeles være singulært. Da blåser vi opp igjen. La m i være multiplisiteten til den gjenstående singulariteten etter i oppblåsninger. Kan for cusper definere multiplisitetssekvensen m m = (m, m 1,..., m s ). Har m m 1... m s. Flere restriksjoner her.

Spesielle kurver Vi kaller en kurve av grad d rasjonal (d 1)(d 2) 2 = singulære punkter( i m i (m i 1) ). 2 Vi kaller en kurve cuspidal hvis alle dens singulære punkter er cusper. Hvor mange og hva slags cusper kan en rasjonal cuspidal kurve ha? Ved formelen er den cuspidale kubikken den eneste rasjonale cuspidale kurven av grad 3.

Rasjonale cuspidale kurver av grad 4 (2), (2), (2) (2 2), (2) (2 3) (3)

Rasjonale cuspidale kurver av grad 5 # Cusper Kurve Cusptype # 1 C 1 (4) 3 ABC C 2 (2 6 ) 1 C 3 (3, 2), (2 2 ) 2 AB 2 C 4 (3), (2 ) 3 1 C 5 (2 4 ), (2 2 ) 1 3 C 6 (3), (2 2 ), (2) 1 C 7 (2 2 ), (2 2 ), (2 2 ) 1 4 C 8 (2 3 ), (2), (2), (2) 1

Tricuspidale kurver [Fenske, Flenner & Zaidenberg (1996-1999)] Serie d m p m q m r For d I d (d 2) (2 a ) (2 d 2 a ) d 4 II 2a + 3 (d 3, 2 a ) (3 a ) (2) d 5 III 3a + 4 (d 4, 3 a ) (4 a, 2 2 ) (2) d 7

Formodning [Piontkowski (2007)] Det finnes bare en rasjonal cuspidal plan kurve med mer enn tre cusper 5.gradskurven med cusper med multiplisitetssekvenser [(2 3 ), (2), (2), (2)]. De eneste tricuspidale kurvene er gitt i tabellene over. Resultat [Tono (2005)] En rasjonal cuspidal kurve har 8 cusper.

Les mer i T. Fenske Rational cuspidal plane curves of type (d, d 4) with χ(θ V D ) 0. H. Flenner, M. Zaidenberg On a class of rational cuspidal plane curves. H. Flenner, M. Zaidenberg Rational cuspidal plane curves of type (d, d 3). R. Hartshorne Algebraic Geometry. G. Fischer. Plane Algebraic Curves. J. Piontkowski. On the Number of the Cusps of Rational Cuspidal Plane Curves.

Velkommen til algebraisk geometri!