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Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 2014 11 7

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Page 1: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

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Families of rational curves and higher-dimensionalalgebraic geometry

鈴木 拓

早稲田大学大学院基幹理工学研究科数学応用数理専攻楫研究室

2014年 11月 7日

鈴木 拓 公聴会

Page 2: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

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内容

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1 業績

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2 学位論文の構成

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3 研究概要

鈴木 拓 公聴会

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論文

出版論文

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. .1 Taku Suzuki, On manifolds swept out by high dimensional

hypersurfaces, Journal of Pure and Applied Algebra. (掲載決定)

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2 Taku Suzuki, On the Picard number of rationally quarticconnected manifolds, International Journal of Mathematics.(掲載決定)

プレプリント

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3 Taku Suzuki, Characterizations of projective spaces andhyperquadrics for varieties with Picard number one. (2011年11月, 未発表) ※修士論文

鈴木 拓 公聴会

Page 4: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

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学位論文の構成

表題

Families of rational curves and higher-dimensional algebraicgeometry.

(有理曲線族および高次元代数幾何)

構成

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1 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究 (論文 [1])

.

.

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2 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究 (論文 [2])

多様体: 非特異な複素射影代数多様体.

鈴木 拓 公聴会

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学位論文の構成

表題

Families of rational curves and higher-dimensional algebraicgeometry.

(有理曲線族および高次元代数幾何)

構成

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1 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究 (論文 [1])

.

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2 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究 (論文 [2])

多様体: 非特異な複素射影代数多様体.

鈴木 拓 公聴会

Page 6: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

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学位論文の構成

表題

Families of rational curves and higher-dimensional algebraicgeometry.

(有理曲線族および高次元代数幾何)

構成

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1 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究 (論文 [1])

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2 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究 (論文 [2])

多様体: 非特異な複素射影代数多様体.

鈴木 拓 公聴会

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

多様体 X ⊂ PN について考える.

最も単純なもの: 線形空間.

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問題

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.

.

. ..

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.

多様体 X ⊂ PN が線形空間で覆われているとき, X はどのような構造を持つか?

X が~で覆われている⇐⇒ X の一般の (general)点を通る~が X 内にある.

n: 多様体 X の次元,m: 覆う線形空間の次元 (最大の次元).

鈴木 拓 公聴会

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

多様体 X ⊂ PN について考える.

最も単純なもの: 線形空間.

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問題

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多様体 X ⊂ PN が線形空間で覆われているとき, X はどのような構造を持つか?

X が~で覆われている⇐⇒ X の一般の (general)点を通る~が X 内にある.

n: 多様体 X の次元,m: 覆う線形空間の次元 (最大の次元).

鈴木 拓 公聴会

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

多様体 X ⊂ PN について考える.

最も単純なもの: 線形空間.

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問題

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多様体 X ⊂ PN が線形空間で覆われているとき, X はどのような構造を持つか?

X が~で覆われている⇐⇒ X の一般の (general)点を通る~が X 内にある.

n: 多様体 X の次元,m: 覆う線形空間の次元 (最大の次元).

鈴木 拓 公聴会

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

多様体 X ⊂ PN について考える.

最も単純なもの: 線形空間.

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問題

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多様体 X ⊂ PN が線形空間で覆われているとき, X はどのような構造を持つか?

X が~で覆われている⇐⇒ X の一般の (general)点を通る~が X 内にある.

n: 多様体 X の次元,m: 覆う線形空間の次元 (最大の次元).

鈴木 拓 公聴会

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

多様体 X ⊂ PN について考える.

最も単純なもの: 線形空間.

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問題

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. ..

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.

多様体 X ⊂ PN が線形空間で覆われているとき, X はどのような構造を持つか?

X が~で覆われている⇐⇒ X の一般の (general)点を通る~が X 内にある.

n: 多様体 X の次元,m: 覆う線形空間の次元 (最大の次元).

鈴木 拓 公聴会

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

n = 2の場合

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X = P2. (m = 2)

線織曲面 (ruled surface)射 ϕ : X → Y : 各ファイバーが直線, Y : 曲線. (m = 1)

鈴木 拓 公聴会

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

n = 2の場合

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X = P2. (m = 2)

線織曲面 (ruled surface)射 ϕ : X → Y : 各ファイバーが直線, Y : 曲線. (m = 1)

鈴木 拓 公聴会

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

n = 2の場合

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X = P2. (m = 2)

線織曲面 (ruled surface)射 ϕ : X → Y : 各ファイバーが直線, Y : 曲線. (m = 1)

鈴木 拓 公聴会

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(1) 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

n: 一般の場合

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例 (自明なもの)

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線形射影空間束射 ϕ : X → Y : 各ファイバーが線形空間.

(1 ≤ m ≤ n)

Y :一点 (X = Pn) のとき, m = n.dimY = k のとき, m = n − k .

.

例 (非自明なもの)

.

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. ..

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2m次元の 2次超曲面 Q2m ⊂ P2m+1

…m次元線形空間で覆われる.

(m = n2 )

2m次元グラスマン多様体 G (2,m + 2) ⊂ PN

…m次元線形空間で覆われる.

(m = n2 )

etc.

非自明な例: mは nと比べて小さい.

鈴木 拓 公聴会

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(1) 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

n: 一般の場合

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例 (自明なもの)

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線形射影空間束射 ϕ : X → Y : 各ファイバーが線形空間.

(1 ≤ m ≤ n)

Y :一点 (X = Pn) のとき, m = n.

dimY = k のとき, m = n − k .

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例 (非自明なもの)

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2m次元の 2次超曲面 Q2m ⊂ P2m+1

…m次元線形空間で覆われる.

(m = n2 )

2m次元グラスマン多様体 G (2,m + 2) ⊂ PN

…m次元線形空間で覆われる.

(m = n2 )

etc.

非自明な例: mは nと比べて小さい.

鈴木 拓 公聴会

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(1) 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

n: 一般の場合

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例 (自明なもの)

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線形射影空間束射 ϕ : X → Y : 各ファイバーが線形空間.

(1 ≤ m ≤ n)

Y :一点 (X = Pn) のとき, m = n.dimY = k のとき, m = n − k .

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例 (非自明なもの)

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2m次元の 2次超曲面 Q2m ⊂ P2m+1

…m次元線形空間で覆われる.

(m = n2 )

2m次元グラスマン多様体 G (2,m + 2) ⊂ PN

…m次元線形空間で覆われる.

(m = n2 )

etc.

非自明な例: mは nと比べて小さい.

鈴木 拓 公聴会

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(1) 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

n: 一般の場合

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例 (自明なもの)

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線形射影空間束射 ϕ : X → Y : 各ファイバーが線形空間.

(1 ≤ m ≤ n)

Y :一点 (X = Pn) のとき, m = n.dimY = k のとき, m = n − k .

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例 (非自明なもの)

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2m次元の 2次超曲面 Q2m ⊂ P2m+1

…m次元線形空間で覆われる.

(m = n2 )

2m次元グラスマン多様体 G (2,m + 2) ⊂ PN

…m次元線形空間で覆われる.

(m = n2 )

etc.

非自明な例: mは nと比べて小さい.

鈴木 拓 公聴会

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(1) 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

n: 一般の場合

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例 (自明なもの)

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線形射影空間束射 ϕ : X → Y : 各ファイバーが線形空間. (1 ≤ m ≤ n)

Y :一点 (X = Pn) のとき, m = n.dimY = k のとき, m = n − k .

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例 (非自明なもの)

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2m次元の 2次超曲面 Q2m ⊂ P2m+1

…m次元線形空間で覆われる.

(m = n2 )

2m次元グラスマン多様体 G (2,m + 2) ⊂ PN

…m次元線形空間で覆われる.

(m = n2 )

etc.

非自明な例: mは nと比べて小さい.

鈴木 拓 公聴会

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(1) 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

n: 一般の場合

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例 (自明なもの)

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線形射影空間束射 ϕ : X → Y : 各ファイバーが線形空間. (1 ≤ m ≤ n)

Y :一点 (X = Pn) のとき, m = n.dimY = k のとき, m = n − k .

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例 (非自明なもの)

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2m次元の 2次超曲面 Q2m ⊂ P2m+1

…m次元線形空間で覆われる. (m = n2 )

2m次元グラスマン多様体 G (2,m + 2) ⊂ PN

…m次元線形空間で覆われる. (m = n2 )

etc.

非自明な例: mは nと比べて小さい.

鈴木 拓 公聴会

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

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事実 (E. Sato ’97)

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n次元多様体 X ⊂ PN が次元m ≥ [n2 ] + 1の線形空間で覆われているならば, X は線形射影空間束.

鈴木 拓 公聴会

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

拡張

線形空間 → 超曲面.

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問題 1.1

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与えられた d に対して, 多様体 X ⊂ PN が d 次超曲面で覆われているとき, X はどのような構造を持つか?

超曲面:自身の linear spanの中で余次元 1の非特異射影多様体.

n: 多様体 X の次元,m: 覆う d 次超曲面の次元 (最大の次元).

鈴木 拓 公聴会

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

拡張

線形空間 → 超曲面.

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問題 1.1

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与えられた d に対して, 多様体 X ⊂ PN が d 次超曲面で覆われているとき, X はどのような構造を持つか?

超曲面:自身の linear spanの中で余次元 1の非特異射影多様体.

n: 多様体 X の次元,m: 覆う d 次超曲面の次元 (最大の次元).

鈴木 拓 公聴会

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

拡張

線形空間 → 超曲面.

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問題 1.1

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与えられた d に対して, 多様体 X ⊂ PN が d 次超曲面で覆われているとき, X はどのような構造を持つか?

超曲面:自身の linear spanの中で余次元 1の非特異射影多様体.

n: 多様体 X の次元,m: 覆う d 次超曲面の次元 (最大の次元).

鈴木 拓 公聴会

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

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例 (自明なもの)

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1 線形空間. (m = n − 1)

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2 d 次超曲面. (m = n)

↓ 一般化

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例 1.2 (自明なもの)

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1 線形射影空間束射 ϕ : X → Y : 各ファイバーが線形空間.

(1 ≤ m ≤ n − 1)

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2 d 次超曲面束射 ϕ : X → Y : 一般のファイバーが d 次超曲面.

(1 ≤ m ≤ n)

鈴木 拓 公聴会

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

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例 (自明なもの)

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1 線形空間. (m = n − 1)

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2 d 次超曲面. (m = n)

↓ 一般化

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例 1.2 (自明なもの)

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1 線形射影空間束射 ϕ : X → Y : 各ファイバーが線形空間.

(1 ≤ m ≤ n − 1)

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2 d 次超曲面束射 ϕ : X → Y : 一般のファイバーが d 次超曲面.

(1 ≤ m ≤ n)

鈴木 拓 公聴会

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

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例 (自明なもの)

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1 線形空間. (m = n − 1)

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2 d 次超曲面. (m = n)

↓ 一般化

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例 1.2 (自明なもの)

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1 線形射影空間束射 ϕ : X → Y : 各ファイバーが線形空間.

(1 ≤ m ≤ n − 1)

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2 d 次超曲面束射 ϕ : X → Y : 一般のファイバーが d 次超曲面.

(1 ≤ m ≤ n)

鈴木 拓 公聴会

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

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例 (自明なもの)

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1 線形空間. (m = n − 1)

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2 d 次超曲面. (m = n)

↓ 一般化

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例 1.2 (自明なもの)

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1 線形射影空間束射 ϕ : X → Y : 各ファイバーが線形空間.

(1 ≤ m ≤ n − 1)

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2 d 次超曲面束射 ϕ : X → Y : 一般のファイバーが d 次超曲面.

(1 ≤ m ≤ n)

鈴木 拓 公聴会

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

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例 (自明なもの)

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1 線形空間. (m = n − 1)

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2 d 次超曲面. (m = n)

↓ 一般化

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例 1.2 (自明なもの)

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1 線形射影空間束射 ϕ : X → Y : 各ファイバーが線形空間.

(1 ≤ m ≤ n − 1).

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2 d 次超曲面束射 ϕ : X → Y : 一般のファイバーが d 次超曲面.

(1 ≤ m ≤ n)

鈴木 拓 公聴会

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

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例 (自明なもの)

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1 線形空間. (m = n − 1)

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2 d 次超曲面. (m = n)

↓ 一般化

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例 1.2 (自明なもの)

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1 線形射影空間束射 ϕ : X → Y : 各ファイバーが線形空間. (1 ≤ m ≤ n − 1)

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2 d 次超曲面束射 ϕ : X → Y : 一般のファイバーが d 次超曲面. (1 ≤ m ≤ n)

鈴木 拓 公聴会

Page 31: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

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例 (非自明なもの, d = 2のとき)

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. ..

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6次元グラスマン多様体 G (2, 5) ⊂ P9

…4次元の 2次超曲面で覆われる.

(m = n2 + 1)

10次元スピノル多様体 S10 ⊂ P15

…6次元の 2次超曲面で覆われる.

(m = n2 + 1)

etc.

非自明な例: mは nと比べて小さい.↓

mが nと比べてある程度大きければ, 自明なものしかない?

鈴木 拓 公聴会

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

.

例 (非自明なもの, d = 2のとき)

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6次元グラスマン多様体 G (2, 5) ⊂ P9

…4次元の 2次超曲面で覆われる. (m = n2 + 1)

10次元スピノル多様体 S10 ⊂ P15

…6次元の 2次超曲面で覆われる. (m = n2 + 1)

etc.

非自明な例: mは nと比べて小さい.

↓mが nと比べてある程度大きければ, 自明なものしかない?

鈴木 拓 公聴会

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

.

例 (非自明なもの, d = 2のとき)

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. ..

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6次元グラスマン多様体 G (2, 5) ⊂ P9

…4次元の 2次超曲面で覆われる. (m = n2 + 1)

10次元スピノル多様体 S10 ⊂ P15

…6次元の 2次超曲面で覆われる. (m = n2 + 1)

etc.

非自明な例: mは nと比べて小さい.↓

mが nと比べてある程度大きければ, 自明なものしかない?

鈴木 拓 公聴会

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

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事実 1.3 (知られている結果)

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d = 1 (E. Sato ’97)

m ≥ [n2 ] + 1ならば, X は線形射影空間束.

d = 2 (M. C. Beltrametti and P. Ionescu ’08)

m ≥ [n2 ] + 2ならば, X は線形射影空間束または 2次超曲面束.

d = 3 (K. Watanabe ’12)

m ≥ [n2 ] + 3ならば, X は線形射影空間束または 3次超曲面束.

鈴木 拓 公聴会

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

.

事実 1.3 (知られている結果)

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d = 1 (E. Sato ’97)

m ≥ [n2 ] + 1ならば, X は線形射影空間束.

d = 2 (M. C. Beltrametti and P. Ionescu ’08)

m ≥ [n2 ] + 2ならば, X は線形射影空間束または 2次超曲面束.

d = 3 (K. Watanabe ’12)

m ≥ [n2 ] + 3ならば, X は線形射影空間束または 3次超曲面束.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

.

事実 1.3 (知られている結果)

.

.

.

. ..

.

.

d = 1 (E. Sato ’97)

m ≥ [n2 ] + 1ならば, X は線形射影空間束.

d = 2 (M. C. Beltrametti and P. Ionescu ’08)

m ≥ [n2 ] + 2ならば, X は線形射影空間束または 2次超曲面束.

d = 3 (K. Watanabe ’12)

m ≥ [n2 ] + 3ならば, X は線形射影空間束または 3次超曲面束.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

.

予想 1.4

.

.

.

. ..

.

.

d :一般の場合m ≥ [n2 ] + d ならば, X は線形射影空間束または d 次超曲面束.

申請者の研究 予想 1.4

d = 4の場合.

一般次数の場合.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

.

予想 1.4

.

.

.

. ..

.

.

d :一般の場合m ≥ [n2 ] + d ならば, X は線形射影空間束または d 次超曲面束.

申請者の研究 予想 1.4

d = 4の場合.

一般次数の場合.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

d = 4の場合

.

定理 1.5 (S)

.

.

.

. ..

.

.

d = 4の場合, 予想 1.4は成立する.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

一般次数の場合

.

予想 1.6 (R. Hartshorne ’74)

.

.

.

. ..

.

.

n次元多様体 X ⊂ PN は, n > 23N ならば完全交叉である.

.

定理 1.7 (S)

.

.

.

. ..

.

.

予想 1.6および次元に関する強い条件m ≥ 2n−13 + d を仮定すれ

ば, 予想 1.4は成立する.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

一般次数の場合

.

予想 1.6 (R. Hartshorne ’74)

.

.

.

. ..

.

.

n次元多様体 X ⊂ PN は, n > 23N ならば完全交叉である.

.

定理 1.7 (S)

.

.

.

. ..

.

.

予想 1.6および次元に関する強い条件m ≥ 2n−13 + d を仮定すれ

ば, 予想 1.4は成立する.

鈴木 拓 公聴会

Page 42: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

1. 証明の概略

.

証明の鍵

.

.

.

. ..

.

.

多様体の VMRTの構造を調べる.

X : n次元多様体, p: X の一般の点, L : X 上の直線の被覆族に対して,

V (X ) = Vp,L (X ) := {L ∈ L | p ∈ L} ⊂ P(TpX ) = Pn−1

を VMRT(variety of minimal rational tangents)とよぶ.

.

.

.

.

. ..

.

.

X : 線形空間のとき, V (X ) = Pn−1.

X : 2次超曲面のとき, V (X ) ⊂ Pn−1: 2次超曲面.

X : d 次超曲面 (n ≥ d)のとき,V (X ) ⊂ Pn−1: (2, 3, . . . , d)型完全交叉.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

1. 証明の概略

.

証明の鍵

.

.

.

. ..

.

.

多様体の VMRTの構造を調べる.

X : n次元多様体, p: X の一般の点, L : X 上の直線の被覆族に対して,

V (X ) = Vp,L (X ) := {L ∈ L | p ∈ L} ⊂ P(TpX ) = Pn−1

を VMRT(variety of minimal rational tangents)とよぶ.

.

.

.

.

. ..

.

.

X : 線形空間のとき, V (X ) = Pn−1.

X : 2次超曲面のとき, V (X ) ⊂ Pn−1: 2次超曲面.

X : d 次超曲面 (n ≥ d)のとき,V (X ) ⊂ Pn−1: (2, 3, . . . , d)型完全交叉.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

1. 証明の概略

.

証明の鍵

.

.

.

. ..

.

.

多様体の VMRTの構造を調べる.

X : n次元多様体, p: X の一般の点, L : X 上の直線の被覆族に対して,

V (X ) = Vp,L (X ) := {L ∈ L | p ∈ L} ⊂ P(TpX ) = Pn−1

を VMRT(variety of minimal rational tangents)とよぶ.

.

.

.

.

. ..

.

.

X : 線形空間のとき, V (X ) = Pn−1.

X : 2次超曲面のとき, V (X ) ⊂ Pn−1: 2次超曲面.

X : d 次超曲面 (n ≥ d)のとき,V (X ) ⊂ Pn−1: (2, 3, . . . , d)型完全交叉.

鈴木 拓 公聴会

Page 45: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

1. 証明の概略

.

証明の鍵

.

.

.

. ..

.

.

多様体の VMRTの構造を調べる.

X : n次元多様体, p: X の一般の点, L : X 上の直線の被覆族に対して,

V (X ) = Vp,L (X ) := {L ∈ L | p ∈ L} ⊂ P(TpX ) = Pn−1

を VMRT(variety of minimal rational tangents)とよぶ.

.

.

.

.

. ..

.

.

X : 線形空間のとき, V (X ) = Pn−1.

X : 2次超曲面のとき, V (X ) ⊂ Pn−1: 2次超曲面.

X : d 次超曲面 (n ≥ d)のとき,V (X ) ⊂ Pn−1: (2, 3, . . . , d)型完全交叉.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

1. 証明の概略

m ≥ [n2 ] + d (予想 1.4の条件) を仮定.

概略

S ⊂ X : 高次元 d 次超曲面

→ V (S): 高次元

→ V (X ): 高次元.

.

事実 (M. C. Beltrametti, A. J. Sommese, J. A. Wisniewski ’92)

.

.

.

. ..

.

.

dimV (X ) ≥ [n2 ]ならば,

extremal contraction ϕ : X → Y が存在,

ϕの一般のファイバー F は, PicF = Z〈OPN (1)|F 〉なる Fano多様体 (−KF が豊富).

ファイバー F が線形空間 or d 次超曲面になることを示せばよい.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

1. 証明の概略

m ≥ [n2 ] + d (予想 1.4の条件) を仮定.

概略

S ⊂ X : 高次元 d 次超曲面

→ V (S): 高次元

→ V (X ): 高次元.

.

事実 (M. C. Beltrametti, A. J. Sommese, J. A. Wisniewski ’92)

.

.

.

. ..

.

.

dimV (X ) ≥ [n2 ]ならば,

extremal contraction ϕ : X → Y が存在,

ϕの一般のファイバー F は, PicF = Z〈OPN (1)|F 〉なる Fano多様体 (−KF が豊富).

ファイバー F が線形空間 or d 次超曲面になることを示せばよい.

鈴木 拓 公聴会

Page 48: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

1. 証明の概略

m ≥ [n2 ] + d (予想 1.4の条件) を仮定.

概略

S ⊂ X : 高次元 d 次超曲面

→ V (S): 高次元

→ V (X ): 高次元.

.

事実 (M. C. Beltrametti, A. J. Sommese, J. A. Wisniewski ’92)

.

.

.

. ..

.

.

dimV (X ) ≥ [n2 ]ならば,

extremal contraction ϕ : X → Y が存在,

ϕの一般のファイバー F は, PicF = Z〈OPN (1)|F 〉なる Fano多様体 (−KF が豊富).

ファイバー F が線形空間 or d 次超曲面になることを示せばよい.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

1. 証明の概略

m ≥ [n2 ] + d (予想 1.4の条件) を仮定.

概略

S ⊂ X : 高次元 d 次超曲面

→ V (S): 高次元

→ V (X ): 高次元.

.

事実 (M. C. Beltrametti, A. J. Sommese, J. A. Wisniewski ’92)

.

.

.

. ..

.

.

dimV (X ) ≥ [n2 ]ならば,

extremal contraction ϕ : X → Y が存在,

ϕの一般のファイバー F は, PicF = Z〈OPN (1)|F 〉なる Fano多様体 (−KF が豊富).

ファイバー F が線形空間 or d 次超曲面になることを示せばよい.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

1. 証明の概略

概略

F もm次元 d 次超曲面 S で覆われる

→ V (F ): 高次元

.

事実 (VMRTの性質)

.

.

.

. ..

.

.

F : Fano, Pic(F ) = Z〈O(1)〉のとき, dim V (F ) = iF − 2.

iF : Fano指数 (index) ⇐⇒ −KF = O(iF ).

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

1. 証明の概略

概略

F もm次元 d 次超曲面 S で覆われる

→ V (F ): 高次元

.

事実 (VMRTの性質)

.

.

.

. ..

.

.

F : Fano, Pic(F ) = Z〈O(1)〉のとき, dim V (F ) = iF − 2.

iF : Fano指数 (index) ⇐⇒ −KF = O(iF ).

鈴木 拓 公聴会

Page 52: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

1. 証明の概略

概略

F もm次元 d 次超曲面 S で覆われる

→ V (F ): 高次元

.

事実 (VMRTの性質)

.

.

.

. ..

.

.

F : Fano, Pic(F ) = Z〈O(1)〉のとき, dim V (F ) = iF − 2.

iF : Fano指数 (index) ⇐⇒ −KF = O(iF ).

鈴木 拓 公聴会

Page 53: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

1. 証明の概略

概略

F もm次元 d 次超曲面 S で覆われる

→ V (F ): 高次元

→ iF : 大きい.

.

事実 (VMRTの性質)

.

.

.

. ..

.

.

F : Fano, Pic(F ) = Z〈O(1)〉のとき, dim V (F ) = iF − 2.

iF : Fano指数 (index) ⇐⇒ −KF = O(iF ).

鈴木 拓 公聴会

Page 54: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

1. 証明の概略

概略

F もm次元 d 次超曲面 S で覆われる

→ V (F ): 高次元

→ iF ≥ k − d + 2. (k := dimF )

.

事実 (VMRTの性質)

.

.

.

. ..

.

.

F : Fano, Pic(F ) = Z〈O(1)〉のとき, dim V (F ) = iF − 2.

iF : Fano指数 (index) ⇐⇒ −KF = O(iF ).

鈴木 拓 公聴会

Page 55: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

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.

1. 証明の概略

d = 4の場合

→ iF ≥ k − 2.

.

事実 (高い指数を持つ Fano多様体の分類)

.

.

.

. ..

.

.

iF ≤ k + 1.

iF = k + 1ならば, F ∼= Pk (S. Kobayashi, T. Ochiai ’73).

iF = k ならば, F : 2次超曲面 (S. Kobayashi, T. Ochiai ’73).

iF = k − 1ならば, F : 3種類 (T. Fujita ’80, ’81).

iF = k − 2ならば, F : 8種類 (S. Mukai ’89).

→ F は線形空間 or 4次超曲面.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

1. 証明の概略

d = 4の場合

→ iF ≥ k − 2.

.

事実 (高い指数を持つ Fano多様体の分類)

.

.

.

. ..

.

.

iF ≤ k + 1.

iF = k + 1ならば, F ∼= Pk (S. Kobayashi, T. Ochiai ’73).

iF = k ならば, F : 2次超曲面 (S. Kobayashi, T. Ochiai ’73).

iF = k − 1ならば, F : 3種類 (T. Fujita ’80, ’81).

iF = k − 2ならば, F : 8種類 (S. Mukai ’89).

→ F は線形空間 or 4次超曲面.

鈴木 拓 公聴会

Page 57: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

1. 証明の概略

d = 4の場合

→ iF ≥ k − 2.

.

事実 (高い指数を持つ Fano多様体の分類)

.

.

.

. ..

.

.

iF ≤ k + 1.

iF = k + 1ならば, F ∼= Pk (S. Kobayashi, T. Ochiai ’73).

iF = k ならば, F : 2次超曲面 (S. Kobayashi, T. Ochiai ’73).

iF = k − 1ならば, F : 3種類 (T. Fujita ’80, ’81).

iF = k − 2ならば, F : 8種類 (S. Mukai ’89).

→ F は線形空間 or 4次超曲面.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

1. 証明の概略

一般次数の場合

m ≥ 2n−13 + d (定理 1.7の条件)を仮定.

F : 線形空間 or 超曲面 (codim〈F 〉F ≤ 1)を示したい.

↑ [Zak]

codim〈F 〉F ≤ k3 (k := dimF ).

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

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.

1. 証明の概略

一般次数の場合

m ≥ 2n−13 + d (定理 1.7の条件)を仮定.

F : 線形空間 or 超曲面 (codim〈F 〉F ≤ 1)を示したい.

↑ [Zak]

codim〈F 〉F ≤ k3 (k := dimF ).

鈴木 拓 公聴会

Page 60: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

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.

1. 証明の概略

一般次数の場合

m ≥ 2n−13 + d (定理 1.7の条件)を仮定.

F : 線形空間 or 超曲面 (codim〈F 〉F ≤ 1)を示したい.

↑ [Zak]

codim〈F 〉F : ある程度小さい.

.

事実 (F. L. Zak ’93)

.

.

.

. ..

.

.

Z ⊂ X ⊂ PN , dimZ ≥ N+12 , Z : 超曲面ならば,

X : 線形空間 or 超曲面

鈴木 拓 公聴会

Page 61: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

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.

1. 証明の概略

一般次数の場合

m ≥ 2n−13 + d (定理 1.7の条件)を仮定.

F : 線形空間 or 超曲面 (codim〈F 〉F ≤ 1)を示したい.

↑ [Zak]

codim〈F 〉F ≤ k3 (k := dimF ).

.

事実 (F. L. Zak ’93)

.

.

.

. ..

.

.

Z ⊂ X ⊂ PN , dimZ ≥ N+12 , Z : 超曲面ならば,

X : 線形空間 or 超曲面

鈴木 拓 公聴会

Page 62: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

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.

1. 証明の概略

一般次数の場合

m ≥ 2n−13 + d (定理 1.7の条件)を仮定.

F : 線形空間 or 超曲面 (codim〈F 〉F ≤ 1)を示したい.

↑ [Zak]

codim〈F 〉F ≤ k3 (k := dimF ).

.

示したいこと

.

.

.

. ..

.

.

codim〈F 〉F が小さい.

dimV (F ) > 2(k−1)3

↓ Hartshorn予想

V (F ) ⊂ Pk−1: 完全交叉.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

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.

1. 証明の概略

一般次数の場合

m ≥ 2n−13 + d (定理 1.7の条件)を仮定.

F : 線形空間 or 超曲面 (codim〈F 〉F ≤ 1)を示したい.

↑ [Zak]

codim〈F 〉F ≤ k3 (k := dimF ).

.

示したいこと

.

.

.

. ..

.

.

codim〈F 〉F が小さい.

dimV (F ) > 2(k−1)3

↓ Hartshorn予想

V (F ) ⊂ Pk−1: 完全交叉.

鈴木 拓 公聴会

Page 64: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

1. 証明の概略

.

事実 (J. M. Hwang, S. Kebekus ’05 and F. Russo ’09)

.

.

.

. ..

.

.

P(TpF ) = Pk−1上の線形系 Σが存在し, 次を満たす:

Σ ⊂ |O(2)|,V (F ) ⊂ Base(Σ) ⊂ Pk−1.

codim〈F 〉F 個の 2次超曲面の交叉

さらに, F : Fano, Pic(F ) = Z〈O(1)〉, iF > 2k3 ならば,

dimΣ = codim〈F 〉F − 1.

.

補題

.

.

.

. ..

.

.

X ⊂ W ⊂ PN , X : 完全交叉, W : r 個の 2次超曲面の交叉ならば,

codimPN X ≥ r .

k3 >

codimPk−1V (F ) ≥ codim〈F 〉F .

→ F : 線形空間 or 超曲面.

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Page 65: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

1. 証明の概略

.

事実 (J. M. Hwang, S. Kebekus ’05 and F. Russo ’09)

.

.

.

. ..

.

.

P(TpF ) = Pk−1上の線形系 Σが存在し, 次を満たす:

Σ ⊂ |O(2)|,V (F ) ⊂ Base(Σ) ⊂ Pk−1.

codim〈F 〉F 個の 2次超曲面の交叉

さらに, F : Fano, Pic(F ) = Z〈O(1)〉, iF > 2k3 ならば,

dimΣ = codim〈F 〉F − 1.

.

補題

.

.

.

. ..

.

.

X ⊂ W ⊂ PN , X : 完全交叉, W : r 個の 2次超曲面の交叉ならば,

codimPN X ≥ r .

k3 >

codimPk−1V (F ) ≥ codim〈F 〉F .

→ F : 線形空間 or 超曲面.

鈴木 拓 公聴会

Page 66: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

1. 証明の概略

.

事実 (J. M. Hwang, S. Kebekus ’05 and F. Russo ’09)

.

.

.

. ..

.

.

P(TpF ) = Pk−1上の線形系 Σが存在し, 次を満たす:

Σ ⊂ |O(2)|,V (F ) ⊂ Base(Σ) ⊂ Pk−1.

codim〈F 〉F 個の 2次超曲面の交叉

さらに, F : Fano, Pic(F ) = Z〈O(1)〉, iF > 2k3 ならば,

dimΣ = codim〈F 〉F − 1.

.

補題

.

.

.

. ..

.

.

X ⊂ W ⊂ PN , X : 完全交叉, W : r 個の 2次超曲面の交叉ならば,

codimPN X ≥ r .

k3 >

codimPk−1V (F ) ≥ codim〈F 〉F .

→ F : 線形空間 or 超曲面.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

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1. 証明の概略

.

事実 (J. M. Hwang, S. Kebekus ’05 and F. Russo ’09)

.

.

.

. ..

.

.

P(TpF ) = Pk−1上の線形系 Σが存在し, 次を満たす:

Σ ⊂ |O(2)|,V (F ) ⊂ Base(Σ) ⊂ Pk−1.

codim〈F 〉F 個の 2次超曲面の交叉

さらに, F : Fano, Pic(F ) = Z〈O(1)〉, iF > 2k3 ならば,

dimΣ = codim〈F 〉F − 1.

.

補題

.

.

.

. ..

.

.

X ⊂ W ⊂ PN , X : 完全交叉, W : r 個の 2次超曲面の交叉ならば,

codimPN X ≥ r .

k3 >

codimPk−1V (F ) ≥ codim〈F 〉F .

→ F : 線形空間 or 超曲面.

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. . . . . .

.

.

1. 証明の概略

.

事実 (J. M. Hwang, S. Kebekus ’05 and F. Russo ’09)

.

.

.

. ..

.

.

P(TpF ) = Pk−1上の線形系 Σが存在し, 次を満たす:

Σ ⊂ |O(2)|,V (F ) ⊂ Base(Σ) ⊂ Pk−1.

codim〈F 〉F 個の 2次超曲面の交叉

さらに, F : Fano, Pic(F ) = Z〈O(1)〉, iF > 2k3 ならば,

dimΣ = codim〈F 〉F − 1.

.

補題

.

.

.

. ..

.

.

X ⊂ W ⊂ PN , X : 完全交叉, W : r 個の 2次超曲面の交叉ならば,

codimPN X ≥ r .

→ k3 > codimPk−1V (F ) ≥ codim〈F 〉F .

→ F : 線形空間 or 超曲面.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

1. 証明の概略

.

事実 (J. M. Hwang, S. Kebekus ’05 and F. Russo ’09)

.

.

.

. ..

.

.

P(TpF ) = Pk−1上の線形系 Σが存在し, 次を満たす:

Σ ⊂ |O(2)|,V (F ) ⊂ Base(Σ) ⊂ Pk−1.

codim〈F 〉F 個の 2次超曲面の交叉

さらに, F : Fano, Pic(F ) = Z〈O(1)〉, iF > 2k3 ならば,

dimΣ = codim〈F 〉F − 1.

.

補題

.

.

.

. ..

.

.

X ⊂ W ⊂ PN , X : 完全交叉, W : r 個の 2次超曲面の交叉ならば,

codimPN X ≥ r .

→ k3 > codimPk−1V (F ) ≥ codim〈F 〉F .

→ F : 線形空間 or 超曲面.

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. . . . . .

.

.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

セッティング

.

.

.

. ..

.

.

(X , H): 偏極多様体 (H: X 上の豊富な直線束).

X 上の曲線 C が

直線 ⇐⇒ (H.C ) = 1.

2次曲線 ⇐⇒ (H.C ) = 2.

3次曲線 ⇐⇒ (H.C ) = 3....

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

セッティング

.

.

.

. ..

.

.

(X , H): 偏極多様体 (H: X 上の豊富な直線束).

X 上の曲線 C が

直線 ⇐⇒ (H.C ) = 1.

2次曲線 ⇐⇒ (H.C ) = 2.

3次曲線 ⇐⇒ (H.C ) = 3....

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

セッティング

.

.

.

. ..

.

.

(X , H): 偏極多様体 (H: X 上の豊富な直線束).

X 上の曲線 C が

直線 ⇐⇒ (H.C ) = 1.

2次曲線 ⇐⇒ (H.C ) = 2.

3次曲線 ⇐⇒ (H.C ) = 3....

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

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.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

セッティング

(e次有理連結).

.

.

. ..

.

.

(X , H): n次元偏極多様体.

F : X 上の e次有理曲線の族.

X はF に関して有理連結である(一般の二点がF に属す曲線で繋ぐことができる).

e次有理曲線r

r X

.

問題 2.1

.

.

.

. ..

.

.

与えられた eに対して, e次有理連結な偏極多様体の構造は?特に, 多様体のピカール数は?

ピカール数 ρX :X 上の曲線の数値的類が成すベクトル空間 N1(X )の次元.

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. . . . . .

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.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

セッティング

(e次有理連結).

.

.

. ..

.

.

(X , H): n次元偏極多様体.

F : X 上の e次有理曲線の族.

X はF に関して有理連結である(一般の二点がF に属す曲線で繋ぐことができる).

e次有理曲線r

r X

.

問題 2.1

.

.

.

. ..

.

.

与えられた eに対して, e次有理連結な偏極多様体の構造は?特に, 多様体のピカール数は?

ピカール数 ρX :X 上の曲線の数値的類が成すベクトル空間 N1(X )の次元.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

セッティング (e次有理連結)

.

.

.

. ..

.

.

(X , H): n次元偏極多様体.

F : X 上の e次有理曲線の族.

X はF に関して有理連結である(一般の二点がF に属す曲線で繋ぐことができる).

e次有理曲線r

r X

.

問題 2.1

.

.

.

. ..

.

.

与えられた eに対して, e次有理連結な偏極多様体の構造は?特に, 多様体のピカール数は?

ピカール数 ρX :X 上の曲線の数値的類が成すベクトル空間 N1(X )の次元.

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. . . . . .

.

.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

セッティング (e次有理連結)

.

.

.

. ..

.

.

(X , H): n次元偏極多様体.

F : X 上の e次有理曲線の族.

X はF に関して有理連結である(一般の二点がF に属す曲線で繋ぐことができる).

e次有理曲線r

r X

.

問題 2.1

.

.

.

. ..

.

.

与えられた eに対して, e次有理連結な偏極多様体の構造は?特に, 多様体のピカール数は?

ピカール数 ρX :X 上の曲線の数値的類が成すベクトル空間 N1(X )の次元.

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. . . . . .

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.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

例 (e次有理連結な多様体)

.

.

.

. ..

.

.

(Pn, O(1)).

(Pn, O(e)).

(Pn1 × · · · × Pne , O(1, . . . , 1)).

(Pn1 × · · · × Pnk , O(h1, . . . , hk)), 1 ≤ k ≤ e,∑

hi = e.

ピカール数 1~eの自明な e次有理連結多様体がある.

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. . . . . .

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.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

例 (e次有理連結な多様体)

.

.

.

. ..

.

.

(Pn, O(1)).

(Pn, O(e)).

(Pn1 × · · · × Pne , O(1, . . . , 1)).

(Pn1 × · · · × Pnk , O(h1, . . . , hk)), 1 ≤ k ≤ e,∑

hi = e.

ピカール数 1~eの自明な e次有理連結多様体がある.

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. . . . . .

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.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

例 (e次有理連結な多様体)

.

.

.

. ..

.

.

(Pn, O(1)).

(Pn, O(e)).

(Pn1 × · · · × Pne , O(1, . . . , 1)).

(Pn1 × · · · × Pnk , O(h1, . . . , hk)), 1 ≤ k ≤ e,∑

hi = e.

ピカール数 1~eの自明な e次有理連結多様体がある.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

例 (e次有理連結な多様体)

.

.

.

. ..

.

.

(Pn, O(1)).

(Pn, O(e)).

(Pn1 × · · · × Pne , O(1, . . . , 1)).

(Pn1 × · · · × Pnk , O(h1, . . . , hk)), 1 ≤ k ≤ e,∑

hi = e.

ピカール数 1~eの自明な e次有理連結多様体がある.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

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.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

例 (e次有理連結な多様体)

.

.

.

. ..

.

.

(Pn, O(1)).

(Pn, O(e)).

(Pn1 × · · · × Pne , O(1, . . . , 1)).

(Pn1 × · · · × Pnk , O(h1, . . . , hk)), 1 ≤ k ≤ e,∑

hi = e.

ピカール数 1~eの自明な e次有理連結多様体がある.

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. . . . . .

.

.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

例 (e次有理連結な多様体)

.

.

.

. ..

.

.

(Pn, O(1)).

(Pn, O(e)).

(Pn1 × · · · × Pne , O(1, . . . , 1)).

(Pn1 × · · · × Pnk , O(h1, . . . , hk)), 1 ≤ k ≤ e,∑

hi = e.

ピカール数 1~eの自明な e次有理連結多様体がある.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

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.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

事実 2.2 (知られている結果)

.

.

.

. ..

.

.

e = 1

(X , H) ∼= (Pn,O(1)) (特に ρX = 1).

e = 2 (S. Kebekus ’02, P. Ionescu and F. Russo ’10)

ρX ≤ 2.

(Pn, O(2))を除いては, X は直線で覆われる.

e = 3 (G. Occhetta and V. Paterno ’12)

ρX に上限はない.

F が一般分裂ならば, ρX ≤ 3かつ X は直線で覆われる.

X が直線で覆われていれば, ρX ≤ 3.

F が一般分裂 (not generically unsplit)⇐⇒ 一般の二点を固定したF の変形が

次元を持つ.

s s

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. . . . . .

.

.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

事実 2.2 (知られている結果)

.

.

.

. ..

.

.

e = 1

(X , H) ∼= (Pn,O(1)) (特に ρX = 1).

e = 2 (S. Kebekus ’02, P. Ionescu and F. Russo ’10)

ρX ≤ 2.

(Pn, O(2))を除いては, X は直線で覆われる.

e = 3 (G. Occhetta and V. Paterno ’12)

ρX に上限はない.

F が一般分裂ならば, ρX ≤ 3かつ X は直線で覆われる.

X が直線で覆われていれば, ρX ≤ 3.

F が一般分裂 (not generically unsplit)⇐⇒ 一般の二点を固定したF の変形が

次元を持つ.

s s

鈴木 拓 公聴会

Page 85: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

事実 2.2 (知られている結果)

.

.

.

. ..

.

.

e = 1

(X , H) ∼= (Pn,O(1)) (特に ρX = 1).

e = 2 (S. Kebekus ’02, P. Ionescu and F. Russo ’10)

ρX ≤ 2.

(Pn, O(2))を除いては, X は直線で覆われる.

e = 3 (G. Occhetta and V. Paterno ’12)

ρX に上限はない.

F が一般分裂ならば, ρX ≤ 3かつ X は直線で覆われる.

X が直線で覆われていれば, ρX ≤ 3.

F が一般分裂 (not generically unsplit)⇐⇒ 一般の二点を固定したF の変形が

次元を持つ.

s s

鈴木 拓 公聴会

Page 86: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

事実 2.2 (知られている結果)

.

.

.

. ..

.

.

e = 1

(X , H) ∼= (Pn,O(1)) (特に ρX = 1).

e = 2 (S. Kebekus ’02, P. Ionescu and F. Russo ’10)

ρX ≤ 2.

(Pn, O(2))を除いては, X は直線で覆われる.

e = 3 (G. Occhetta and V. Paterno ’12)

ρX に上限はない.

F が一般分裂ならば, ρX ≤ 3かつ X は直線で覆われる.

X が直線で覆われていれば, ρX ≤ 3.

F が一般分裂 (not generically unsplit)⇐⇒ 一般の二点を固定したF の変形が

次元を持つ.

s s

鈴木 拓 公聴会

Page 87: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

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.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

事実 2.2 (知られている結果)

.

.

.

. ..

.

.

e = 1

(X , H) ∼= (Pn,O(1)) (特に ρX = 1).

e = 2 (S. Kebekus ’02, P. Ionescu and F. Russo ’10)

ρX ≤ 2.

(Pn, O(2))を除いては, X は直線で覆われる.

e = 3 (G. Occhetta and V. Paterno ’12)

ρX に上限はない.

F が一般分裂ならば, ρX ≤ 3かつ X は直線で覆われる.

X が直線で覆われていれば, ρX ≤ 3.

F が一般分裂 (not generically unsplit)⇐⇒ 一般の二点を固定したF の変形が

次元を持つ. s s

鈴木 拓 公聴会

Page 88: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

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.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

事実 2.2 (知られている結果)

.

.

.

. ..

.

.

e = 1

(X , H) ∼= (Pn,O(1)) (特に ρX = 1).

e = 2 (S. Kebekus ’02, P. Ionescu and F. Russo ’10)

ρX ≤ 2.

(Pn, O(2))を除いては, X は直線で覆われる.

e = 3 (G. Occhetta and V. Paterno ’12)

ρX に上限はない.

F が一般分裂ならば, ρX ≤ 3かつ X は直線で覆われる.

X が直線で覆われていれば, ρX ≤ 3.

F が一般分裂 (not generically unsplit)⇐⇒ 一般の二点を固定したF の変形が

次元を持つ. s s

鈴木 拓 公聴会

Page 89: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

申請者の研究

これまでに知られていない e = 4の場合.

ピカール数の上限に関する研究.

曲面 (n = 2)の場合に関する研究.

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. . . . . .

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2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

申請者の研究

これまでに知られていない e = 4の場合.

ピカール数の上限に関する研究.

曲面 (n = 2)の場合に関する研究.

鈴木 拓 公聴会

Page 91: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

ピカール数の上限

事実 2.2

e = 1 =⇒ ρX = 1.e = 2 =⇒ ρX ≤ 2.e = 3, F が一般分裂 or X が直線で覆われる =⇒ ρX ≤ 3.

.

問題

.

.

.

. ..

.

.

e = 4のとき, ρX ≤ 4であるための十分条件は?

.

注意 2.3

.

.

.

. ..

.

.

e = 4のとき, F が一般分裂かつ X が直線で覆われていても,ρX には上限がない.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

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2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

ピカール数の上限

事実 2.2

e = 1 =⇒ ρX = 1.e = 2 =⇒ ρX ≤ 2.e = 3, F が一般分裂 or X が直線で覆われる =⇒ ρX ≤ 3.

.

問題

.

.

.

. ..

.

.

e = 4のとき, ρX ≤ 4であるための十分条件は?

.

注意 2.3

.

.

.

. ..

.

.

e = 4のとき, F が一般分裂かつ X が直線で覆われていても,ρX には上限がない.

鈴木 拓 公聴会

Page 93: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

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2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

注意 2.3

.

.

.

. ..

.

.

e = 4のとき, F が一般分裂かつ X が直線で覆われていても,ρX には上限がない.

.

.

.

.

. ..

.

.

ϕ : Y → Pr : k 点 P1, . . . ,Pk でのブローアップ(k ≤ (r+3

3

)− 2r − 2),

X := Y × Ps ,

H := p∗1{ϕ∗OPr (3)−∑ki=1 ϕ−1(Pi )}+ p∗2OPs (1).

このとき,

(X , H)は一般分裂な 4次有理曲線族F に関して有理連結.

X は直線で覆われる.

ρX = k + 2.

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. . . . . .

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.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

注意 2.3

.

.

.

. ..

.

.

e = 4のとき, F が一般分裂かつ X が直線で覆われていても,ρX には上限がない.

F が一般分裂⇐⇒ 一般の二点を固定したF の変形が次元を持つ,

⇐⇒ (−KX .F ) ≥ n + 2.

↓ 条件強く(−KX .F ) ≥ n + 3を仮定.

s s

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. . . . . .

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.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

注意 2.3

.

.

.

. ..

.

.

e = 4のとき, F が一般分裂かつ X が直線で覆われていても,ρX には上限がない.

F が一般分裂⇐⇒ 一般の二点を固定したF の変形が次元を持つ,⇐⇒ (−KX .F ) ≥ n + 2.

↓ 条件強く(−KX .F ) ≥ n + 3を仮定.

s s

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

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2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

注意 2.3

.

.

.

. ..

.

.

e = 4のとき, F が一般分裂かつ X が直線で覆われていても,ρX には上限がない.

F が一般分裂⇐⇒ 一般の二点を固定したF の変形が次元を持つ,⇐⇒ (−KX .F ) ≥ n + 2.

↓ 条件強く(−KX .F ) ≥ n + 3を仮定. s s

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. . . . . .

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.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

定理 2.4 (S)

.

.

.

. ..

.

.

e = 4のとき, (−KX .F ) ≥ n + 3ならば, 次のいずれかを満たす:

.

..

a ρX ≤ 4かつ X は直線で覆われる;

.

.

.

b X は 3次有理連結である;

.

.

.

c X の一般の二点は, 数値的にF の半分に同値な二つの 2次曲線の鎖で繋がれる.

(b)

r r

3次曲線

(c)

r r2次曲線≡ 1

2F

二つの例外を除いて ρX ≤ 4を証明した.

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. . . . . .

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2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

定理 2.4 (S)

.

.

.

. ..

.

.

e = 4のとき, (−KX .F ) ≥ n + 3ならば, 次のいずれかを満たす:

.

..

a ρX ≤ 4かつ X は直線で覆われる;

.

.

.

b X は 3次有理連結である;

.

.

.

c X の一般の二点は, 数値的にF の半分に同値な二つの 2次曲線の鎖で繋がれる.

(b)

r r

3次曲線

(c)

r r2次曲線≡ 1

2F

二つの例外を除いて ρX ≤ 4を証明した.

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Page 99: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

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.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

定理 2.4 (S)

.

.

.

. ..

.

.

e = 4のとき, (−KX .F ) ≥ n + 3ならば, 次のいずれかを満たす:

.

..

a ρX ≤ 4かつ X は直線で覆われる;

.

.

.

b X は 3次有理連結である;

.

.

.

c X の一般の二点は, 数値的にF の半分に同値な二つの 2次曲線の鎖で繋がれる.

(b)

r r

3次曲線

(c)

r r2次曲線≡ 1

2F

二つの例外を除いて ρX ≤ 4を証明した.

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. . . . . .

.

.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

定理 2.4 (S)

.

.

.

. ..

.

.

e = 4のとき, (−KX .F ) ≥ n + 3ならば, 次のいずれかを満たす:

.

..

a ρX ≤ 4かつ X は直線で覆われる;

.

.

.

b X は 3次有理連結である;

.

.

.

c X の一般の二点は, 数値的にF の半分に同値な二つの 2次曲線の鎖で繋がれる.

(b)

r r

3次曲線

(c)

r r2次曲線≡ 1

2F

二つの例外を除いて ρX ≤ 4を証明した.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

定理 2.4 (S)

.

.

.

. ..

.

.

e = 4のとき, (−KX .F ) ≥ n + 3ならば, 次のいずれかを満たす:

.

..

a ρX ≤ 4かつ X は直線で覆われる;

.

.

.

b X は 3次有理連結である;

.

.

.

c X の一般の二点は, 数値的にF の半分に同値な二つの 2次曲線の鎖で繋がれる.

(b)

r r

3次曲線

(c)

r r2次曲線≡ 1

2F

二つの例外を除いて ρX ≤ 4を証明した.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

注意 2.5

.

.

.

. ..

.

.

(−KX .F ) ≥ n + 3を仮定しても, ρX には上限がない.

.

.

.

.

. ..

.

.

ϕ : X → Qn: k 点 P1, . . . , Pk でのブローアップ(n ≥ 3, k ≤ 2n + 1),

H := ϕ∗OQn(2)−∑ki=1 ϕ−1(Pi ),

F : Qn内の一般の 2次曲線の強変換の族.

このとき,

(X , H)は 4次有理曲線族F に関して有理連結,

(−KX .F ) = 2n ≥ n + 3,

ρX = k + 1,

(b), (c)の条件を同時に満たす.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

注意 2.5

.

.

.

. ..

.

.

(−KX .F ) ≥ n + 3を仮定しても, ρX には上限がない.

.

.

.

.

. ..

.

.

ϕ : X → Qn: k 点 P1, . . . , Pk でのブローアップ(n ≥ 3, k ≤ 2n + 1),

H := ϕ∗OQn(2)−∑ki=1 ϕ−1(Pi ),

F : Qn内の一般の 2次曲線の強変換の族.

このとき,

(X , H)は 4次有理曲線族F に関して有理連結,

(−KX .F ) = 2n ≥ n + 3,

ρX = k + 1,

(b), (c)の条件を同時に満たす.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

曲面の場合

n = 2の場合において, 分類を与えた.

.

定理 2.6 (S)

.

.

.

. ..

.

.

e = 4, n = 2とするとき, (X , H)は次のいずれかと同型である:

X が直線で覆われるとき

(P2,O(1));

(P1 × P1, O(1, 3)); (P1 × P1, O(1, 2)); (P1 × P1, O(1, 1));

(F1,C0 + 4f ); (F1, C0 + 3f ); (F1, C0 + 2f );

(F2,C0 + 4f ); (F2, C0 + 3f );

(F3,C0 + 4f ).

Fε: 線織曲面 (ruld surface) PP1(O ⊕O(−ε)).

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. . . . . .

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.

2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

.

定理 2.6 (S)

.

.

.

. ..

.

.

X が直線で覆われずF が一般分裂のとき

(P2,O(2));

(P1 × P1, O(2, 2));

(Sk ,−KSk), 2 ≤ k ≤ 8.

X が直線で覆われずF が一般非分裂のとき

(P2,O(4));

(Tk , 4L− E1 − · · ·Ek), 1 ≤ k ≤ 15;

(Tk , 4L− 2E1 − E2 − · · ·Ek), 1 ≤ k ≤ 12;

(Tk , 4L− 3E − 2E1 − E2 − · · · − Ek), 1 ≤ k ≤ 11.

Sk (resp. Tk)は P2の一般の (resp. 一般でないかもしれない)k 点におけるブローアップ.

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. . . . . .

.

.

2. 証明の概略

有理曲線族の理論

有理曲線族 V 1, . . . ,V k および点 pに対して,

L := Locus(V k , . . . ,V 1; p)

を右図のような点 qの集合とする.rp

rq

V 1

V 2

V 3

V k

.

事実 (M. Andreatta, E. Chierici, G. Occhetta ’04)

.

.

.

. ..

.

.

V 1, . . . ,V k が非分裂であるとする.

.

.

.

1 L = X ならば, N1(X )は [V 1], . . . , [V k ]で生成される.特に, ρX ≤ k .

.

.

.

2 V 1, . . . ,V k が数値的独立ならば,dim L ≥ ∑k

i=1(−KX .V i )− k.

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

2. 証明の概略

有理曲線族の理論

有理曲線族 V 1, . . . ,V k および点 pに対して,

L := Locus(V k , . . . ,V 1; p)

を右図のような点 qの集合とする.rp

rq

V 1

V 2

V 3

V k

.

事実 (M. Andreatta, E. Chierici, G. Occhetta ’04)

.

.

.

. ..

.

.

V 1, . . . ,V k が非分裂であるとする.

.

.

.

1 L = X ならば, N1(X )は [V 1], . . . , [V k ]で生成される.特に, ρX ≤ k .

.

.

.

2 V 1, . . . ,V k が数値的独立ならば,dim L ≥ ∑k

i=1(−KX .V i )− k.

鈴木 拓 公聴会

Page 108: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

2. 証明の概略

有理曲線族の理論

有理曲線族 V 1, . . . ,V k および点 pに対して,

L := Locus(V k , . . . ,V 1; p)

を右図のような点 qの集合とする.rp

rq

V 1

V 2

V 3

V k

.

事実 (M. Andreatta, E. Chierici, G. Occhetta ’04)

.

.

.

. ..

.

.

V 1, . . . ,V k が非分裂であるとする.

.

.

.

1 L = X ならば, N1(X )は [V 1], . . . , [V k ]で生成される.特に, ρX ≤ k .

.

.

.

2 V 1, . . . ,V k が数値的独立ならば,dim L ≥ ∑k

i=1(−KX .V i )− k.

鈴木 拓 公聴会

Page 109: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

2. 証明の概略

有理曲線族の理論

有理曲線族 V 1, . . . ,V k および点 pに対して,

L := Locus(V k , . . . ,V 1; p)

を右図のような点 qの集合とする.rp

rq

V 1

V 2

V 3

V k

.

事実 (M. Andreatta, E. Chierici, G. Occhetta ’04)

.

.

.

. ..

.

.

V 1, . . . ,V k が非分裂であるとする.

.

.

.

1 L = X ならば, N1(X )は [V 1], . . . , [V k ]で生成される.特に, ρX ≤ k .

.

.

.

2 V 1, . . . ,V k が数値的独立ならば,dim L ≥ ∑k

i=1(−KX .V i )− k.

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. . . . . .

.

.

2. 証明の概略

定理 2.4の証明の概略

e = 4, (−KX .F ) ≥ n + 3を仮定.

→F は一般分裂. s s

分裂の仕方

.

.

.

1 2次 + 2次

.

.

.

2 3次 + 直線

.

.

.

3 2次 + 直線 + 直線

.

.

.

4 直線 + 直線 + 直線 + 直線

鈴木 拓 公聴会

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. . . . . .

.

.

2. 証明の概略

定理 2.4の証明の概略

e = 4, (−KX .F ) ≥ n + 3を仮定.

→F は一般分裂. s s

分裂の仕方

.

.

.

1 2次 + 2次

.

.

.

2 3次 + 直線

.

.

.

3 2次 + 直線 + 直線

.

.

.

4 直線 + 直線 + 直線 + 直線

鈴木 拓 公聴会

Page 112: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

2. 証明の概略

定理 2.4の証明の概略

e = 4, (−KX .F ) ≥ n + 3を仮定.

→F は一般分裂. s s

分裂の仕方

.

.

.

1 2次 + 2次

.

.

.

2 3次 + 直線

.

.

.

3 2次 + 直線 + 直線

.

.

.

4 直線 + 直線 + 直線 + 直線

鈴木 拓 公聴会

Page 113: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

2. 証明の概略

定理 2.4の証明の概略

e = 4, (−KX .F ) ≥ n + 3を仮定.

→F は一般分裂. s s

分裂の仕方

.

.

.

1 2次 + 2次

.

.

.

2 3次 + 直線

.

.

.

3 2次 + 直線 + 直線

.

.

.

4 直線 + 直線 + 直線 + 直線

鈴木 拓 公聴会

Page 114: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

2. 証明の概略

定理 2.4の証明の概略

e = 4, (−KX .F ) ≥ n + 3を仮定.

→F は一般分裂. s s

分裂の仕方

.

.

.

1 2次 + 2次

s ss s

.

.

.

2 3次 + 直線

.

.

.

3 2次 + 直線 + 直線

.

.

.

4 直線 + 直線 + 直線 + 直線鈴木 拓 公聴会

Page 115: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

2. 証明の概略

定理 2.4の証明の概略

e = 4, (−KX .F ) ≥ n + 3を仮定.

→F は一般分裂. s s

分裂の仕方

.

.

.

1 2次 + 2次

s ss s

2次有理連結→ ρX ≤ 2.

.

.

.

2 3次 + 直線

.

.

.

3 2次 + 直線 + 直線

.

.

.

4 直線 + 直線 + 直線 + 直線鈴木 拓 公聴会

Page 116: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

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.

2. 証明の概略

定理 2.4の証明の概略

e = 4, (−KX .F ) ≥ n + 3を仮定.

→F は一般分裂. s s

分裂の仕方

.

.

.

1 2次 + 2次

s ss s

2次有理連結→ ρX ≤ 2.

.

.

.

2 3次 + 直線

.

.

.

3 2次 + 直線 + 直線

.

.

.

4 直線 + 直線 + 直線 + 直線鈴木 拓 公聴会

Page 117: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

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2. 証明の概略

C ,D : 2次曲線の族

rp

rq

C D

Locus(D ,C ; p) = X

.

..

1 C : 非分裂, D : 非分裂

.

. . 2 C : 非分裂, D : 分裂

.

..

3 C : 分裂, D : 分裂

.

事実 (M. Andreatta, E. Chierici, G. Occhetta ’04)

.

.

.

. ..

.

.

.

.

.

1 V 1, . . . , V k が非分裂とする.

Locus(V k , . . . , V 1; p) = X ならば, ρX ≤ k.

鈴木 拓 公聴会

Page 118: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

2. 証明の概略

C ,D : 2次曲線の族

rp

rq

C D

Locus(D ,C ; p) = X

.

..

1 C : 非分裂, D : 非分裂

.

. . 2 C : 非分裂, D : 分裂

.

..

3 C : 分裂, D : 分裂

.

事実 (M. Andreatta, E. Chierici, G. Occhetta ’04)

.

.

.

. ..

.

.

.

.

.

1 V 1, . . . , V k が非分裂とする.

Locus(V k , . . . , V 1; p) = X ならば, ρX ≤ k.

鈴木 拓 公聴会

Page 119: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

2. 証明の概略

C ,D : 2次曲線の族

rp

rq

C D

Locus(D ,C ; p) = X

.

..

1 C : 非分裂, D : 非分裂

.

. . 2 C : 非分裂, D : 分裂

.

..

3 C : 分裂, D : 分裂

.

事実 (M. Andreatta, E. Chierici, G. Occhetta ’04)

.

.

.

. ..

.

.

.

.

.

1 V 1, . . . , V k が非分裂とする.

Locus(V k , . . . , V 1; p) = X ならば, ρX ≤ k.

鈴木 拓 公聴会

Page 120: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

2. 証明の概略

C ,D : 2次曲線の族

C D

Locus(D ,C ; p) = X

rp

rq

.

..

1 C : 非分裂, D : 非分裂

↓ [A,C,O, (1)]

ρX ≤ 2.

.

事実 (M. Andreatta, E. Chierici, G. Occhetta ’04)

.

.

.

. ..

.

.

.

.

.

1 V 1, . . . , V k が非分裂とする.

Locus(V k , . . . , V 1; p) = X ならば, ρX ≤ k.

鈴木 拓 公聴会

Page 121: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

2. 証明の概略

C ,D : 2次曲線の族

C D

Locus(D ,C ; p) = X

rp

rq

.

..

1 C : 非分裂, D : 非分裂

↓ [A,C,O, (1)]

ρX ≤ 2.

.

事実 (M. Andreatta, E. Chierici, G. Occhetta ’04)

.

.

.

. ..

.

.

.

.

.

1 V 1, . . . , V k が非分裂とする.

Locus(V k , . . . , V 1; p) = X ならば, ρX ≤ k.

鈴木 拓 公聴会

Page 122: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

2. 証明の概略

C ,D : 2次曲線の族

C D

Locus(D ,C ; p) = X

rp

rq

C

L M

rp

.

..

2 C : 非分裂, D : 分裂

→ L , M : 直線族

[C ] = [D ]

= 12 [F ] → (c).

N1(X ) = 〈[C ], [D ]〉

→ ρX ≤ 2.

C , L , M が数値的独立

↓ [A,C,O, (2)], (−KX .F ) ≥ n + 3

= X

鈴木 拓 公聴会

Page 123: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

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.

2. 証明の概略

C ,D : 2次曲線の族

C D

Locus(D ,C ; p) = X

rp

rq

C

L M

rp

.

..

2 C : 非分裂, D : 分裂→ L , M : 直線族

[C ] = [D ]

= 12 [F ] → (c).

N1(X ) = 〈[C ], [D ]〉

→ ρX ≤ 2.

C , L , M が数値的独立

↓ [A,C,O, (2)], (−KX .F ) ≥ n + 3

= X

鈴木 拓 公聴会

Page 124: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

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.

2. 証明の概略

C ,D : 2次曲線の族

C D

Locus(D ,C ; p) = X

rp

rq

C

L M

rp

.

..

2 C : 非分裂, D : 分裂→ L , M : 直線族

[C ] = [D ] = 12 [F ] → (c).

N1(X ) = 〈[C ], [D ]〉

→ ρX ≤ 2.

C , L , M が数値的独立

↓ [A,C,O, (2)], (−KX .F ) ≥ n + 3

= X

鈴木 拓 公聴会

Page 125: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

2. 証明の概略

C ,D : 2次曲線の族

C D

Locus(D ,C ; p) = X

rp

rq

C

L M

rp

.

..

2 C : 非分裂, D : 分裂→ L , M : 直線族

[C ] = [D ] = 12 [F ] → (c).

N1(X ) = 〈[C ], [D ]〉 → ρX ≤ 2.

C , L , M が数値的独立

↓ [A,C,O, (2)], (−KX .F ) ≥ n + 3

= X

鈴木 拓 公聴会

Page 126: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

2. 証明の概略

C ,D : 2次曲線の族

C D

Locus(D ,C ; p) = X

rp

rq

C

L M

rp

.

..

2 C : 非分裂, D : 分裂→ L , M : 直線族

[C ] = [D ] = 12 [F ] → (c).

N1(X ) = 〈[C ], [D ]〉 → ρX ≤ 2.

C , L , M が数値的独立

↓ [A,C,O, (2)]

, (−KX .F ) ≥ n + 3

Locus(M ,L ,C ; p)

= X

.

事実 (M. Andreatta, E. Chierici, G. Occhetta ’04)

.

.

.

. ..

.

.

.

.

.

2 V 1, . . . , V k が非分裂かつ数値的独立ならば,

dimLocus(V k , . . . , V 1; p) ≥ ∑ki=1(−KX .V i )− k .

鈴木 拓 公聴会

Page 127: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

2. 証明の概略

C ,D : 2次曲線の族

C D

Locus(D ,C ; p) = X

rp

rq

C

L M

rp

.

..

2 C : 非分裂, D : 分裂→ L , M : 直線族

[C ] = [D ] = 12 [F ] → (c).

N1(X ) = 〈[C ], [D ]〉 → ρX ≤ 2.

C , L , M が数値的独立

↓ [A,C,O, (2)], (−KX .F ) ≥ n + 3

Locus(M ,L ,C ; p) = X

.

事実 (M. Andreatta, E. Chierici, G. Occhetta ’04)

.

.

.

. ..

.

.

.

.

.

2 V 1, . . . , V k が非分裂かつ数値的独立ならば,

dimLocus(V k , . . . , V 1; p) ≥ ∑ki=1(−KX .V i )− k .

鈴木 拓 公聴会

Page 128: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

2. 証明の概略

C ,D : 2次曲線の族

C D

Locus(D ,C ; p) = X

rp

rq

C

L M

rp

.

..

2 C : 非分裂, D : 分裂→ L , M : 直線族

[C ] = [D ] = 12 [F ] → (c).

N1(X ) = 〈[C ], [D ]〉 → ρX ≤ 2.

C , L , M が数値的独立

↓ [A,C,O, (2)], (−KX .F ) ≥ n + 3

Locus(M ,L ,C ; p) = X

↓ [A,C,O, (1)]

ρX = 3.

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. . . . . .

.

.

2. 証明の概略

C ,D : 2次曲線の族

C D

Locus(D ,C ; p) = X

rp

rq

L2

L1rp

C

L3 L4

rp

.

..

3 C : 分裂, D : 分裂

L1, L2, L3, L4に関して有理鎖連結.

Locus(Li(k), . . . ,Li(1); p) = X .

↓ [A,C,O, (1)]

ρX ≤ 4.

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. . . . . .

.

.

2. 証明の概略

C ,D : 2次曲線の族

C D

Locus(D ,C ; p) = X

rp

rq

L2

L1rp

C

L3 L4

rp

.

..

3 C : 分裂, D : 分裂

L1, L2, L3, L4に関して有理鎖連結.

Locus(Li(k), . . . ,Li(1); p) = X .

↓ [A,C,O, (1)]

ρX ≤ 4.

鈴木 拓 公聴会

Page 131: Families of rational curves and higher-dimensional ... · Families of rational curves and higher-dimensional algebraic geometry 鈴木拓 早稲田大学大学院基幹理工学研究科

. . . . . .

.

.

2. 証明の概略

C ,D : 2次曲線の族

C D

Locus(D ,C ; p) = X

rp

rq

L2

L1rp

C

L3 L4

rp

.

..

3 C : 分裂, D : 分裂

L1, L2, L3, L4に関して有理鎖連結.

Locus(Li(k), . . . ,Li(1); p) = X .

↓ [A,C,O, (1)]

ρX ≤ 4.

鈴木 拓 公聴会

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2. 証明の概略

分裂の仕方

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..

1 2次 + 2次

→ (a) or (c)

s ss s

.

.

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2 3次 + 直線

→ (a) or (b).

.

.

3 2次 + 直線 + 直線

→ (a).

.

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4 直線 + 直線 + 直線 + 直線

→ (a)

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2. 証明の概略

分裂の仕方

.

..

1 2次 + 2次

→ (a) or (c).

.

.

2 3次 + 直線

→ (a) or (b)

s ss s s s

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.

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3 2次 + 直線 + 直線

→ (a).

.

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4 直線 + 直線 + 直線 + 直線

→ (a)

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2. 証明の概略

分裂の仕方

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..

1 2次 + 2次

→ (a) or (c).

. .2 3次 + 直線

→ (a) or (b).

..

3 2次 + 直線 + 直線

→ (a)

s s s s

s s s s s s

s s s s

.

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4 直線 + 直線 + 直線 + 直線

→ (a)

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2. 証明の概略

分裂の仕方

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1 2次 + 2次 → (a) or (c)

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2 3次 + 直線 → (a) or (b)

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3 2次 + 直線 + 直線 → (a)

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4 直線 + 直線 + 直線 + 直線 → (a)

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研究成果

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1. 高次元の超曲面で覆われる多様体の研究

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高次元の d 次超曲面で覆われる多様体が自明なもののみであることを

d = 4の場合,

一般次数で, Hartshorne予想を仮定した場合,

それぞれの場合において証明した.

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2. 四次有理曲線に関して有理連結な多様体の研究

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4次有理連結な偏極多様体について研究し,

ピカール数が 4以下であるための十分条件を与えた;

曲面の場合において分類を与えた.

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