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ガロア生誕200周年記念スレ part 6



49 名前:Kummer ◆SgHZJkrsn08e [2012/03/04(日) 21:40:01.37 ]
命題
K を可換体とする。
L/K をGalois拡大(過去スレpart4の844)とする。
G = Aut(L/K)(過去スレpart4の847)とする。
G に標準位相(過去スレpart5の216)を入れる。
G の開部分群全体を Ψ とする。
L/K の中間体 M で M/K が有限次拡大となるもの全体を Φ とする。
H ∈ Ψ に対して H の固定体(過去スレpart4の863)を k(H) と書く。
M ∈ Φ に対して Aut(L/M) を g(M) と書く。
このとき k(Ψ) ⊂ Φ、g(Φ) ⊂ Ψ であり k:Ψ → Φ と g:Φ → Ψ は互いに逆写像である。

証明
H ∈ Ψ に対して M = k(H) とする。
H は過去スレpart5の249より G の閉部分群である。
よって、Galois理論の基本定理(過去スレpart5の288)より H = g(M)
過去スレpart5の325より [M_s : K] は有限である。
ここで、M_s は M における K の相対分離的閉包(過去スレpart4の890)である。
L/K はGalois拡大であるから M/K は分離代数的である。
よって、M_s = M である。
よって、M ∈ Φ である。

逆に任意の M ∈ Φ に対して標準位相の定義より g(M) は開部分群である。
よって、g(M) ∈ Ψ

Galois理論の基本定理(過去スレpart5の288)より
k:Ψ → Φ と g:Φ → Ψ は互いに逆写像である。
証明終






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