대수기하학에서, 초타원 곡선(超楕圓曲線, 영어: hyperelliptic curve)은 사영 직선 위의 2차 분지 피복을 이루는 대수 곡선이다.[1]
정의
체 위의 초타원 곡선은 다음과 같은 데이터로 주어진다.[2]:287, Definition 7.4.7
- 크룰 차원이 1인 스킴
- 매끄러운 사상 . 또한, 가 기하학적 기약 사상(영어: geometrically irreducible morphism)이라고 하자. (즉, 은 기약 스킴이다.)
- 위의, 차수가 2인 분해 가능 유한 사상 . (즉, 체의 확대 는 2차 분해 가능 확대이다.) 여기서 는 사영 직선이다.
- 이 조건에 따라서 는 유한형 사상이다.
특히, 만약 가 대수적으로 닫힌 체라면, 그 위의 초타원 곡선은 다음과 같다.
- 크룰 차원이 1인 정칙 기약 스킴
- 위의, 차수 2의 유한 사상
분류
종수 의 초타원 곡선 는 항상 다음과 같은 꼴로 표현될 수 있다. 우선, 에서 아핀 좌표
를 고르자. 그렇다면, 만약 인 경우, 는 이 두 아핀 열린집합에서 다음과 같은 꼴이다.
이 경우 를 구성하는 두 아핀 열린집합은 다음과 같이 붙여진다.
즉, 다음과 같다.
표수가 2인 경우, 는 이 두 아핀 열린집합에서 다음과 같은 꼴이다.
이 경우 를 구성하는 두 아핀 열린집합은 다음과 같이 붙여진다.
즉, 다음과 같다.
표수가 2가 아닌 경우, 항상
를 통해 으로 놓을 수 있다.
이 경우, 다음과 같은 변환을 하더라도 이로서 정의되는 초타원 곡선은 동형이다.
- :
- : ,
즉, 이 경우 가중 사영 공간
속에서 부분 대수다양체
를 이룬다. 이 경우 는
이다.
분지점
표주가 2가 아닌 대수적으로 닫힌 체인 경우, 이러한 사상 는 짝수 개의 분지점을 갖는다. (분지점은 의 닫힌 점 가운데, 올 이 하나의 점만으로 구성된 경우이다. 분지점이 아니라면, 는 항상 두 개의 점으로 구성된다.)
표수가 2가 아닌 대수적으로 닫힌 체의 경우, 분지점은 의 사영 공간에서의 근이다. 즉,
- 라면, 분지점은 의 개의 근이다.
- 라면, 분지점은 의 개의 근 및 이다.
이는 가중 사영 공간에서 대합
의 고정점이다.
표수가 2인 대수적으로 닫힌 체의 경우, 분지점은 의 근이다. 이는 가중 사영 공간에서 대합
의 고정점이다.
다음 조건이 주어졌다고 하자.
- 분지점의 수가 라고 할 때, 이다.
이 경우, 위에서 는 다음과 같은 꼴이 된다.
모듈러스 공간
가 표수가 2가 아닌 대수적으로 닫힌 체이며 종수가 일 때, 초타원 곡선은 그 개의 분지점의 집합만으로 완전하게 결정된다. 즉, 그 모듈러스 공간은
이다. 그 차원은
이다.
보다 일반적으로, 표수가 2가 아닌 체에서, 초타원 곡선은 가중 사영 공간에서
의 꼴로 표현되며, 는 (종수 의 경우) 차 2변수 형식(영어: binary form)이다. 따라서 그 분류는 2변수 형식의 분류로 귀결된다.
참고 문헌
외부 링크