III.6 Une autre appli ation possible des théorèmes à la Bertini
III.6.2 Le as des odes fon tionnels sur une surfa e
Jusqu'à la n du hapitre, nous nous plaçons sous l'hypothèse III.4 énon ée page 89. ReprenonslaremarqueIII.4.6.LethéorèmeIII.4.4dePoonennous assurel'existen ed'une ourbelissegéométriquementintègre
C ⊂ S
obtenue parinterse tiondeS
ave une hyper- surfa edeP
r
et qui interpoletous lespoints
P1, . . . , Pn
dusupport de∆
. Puis, d'aprèsle lemme III.4.3,l'appli ationderestri tionàC
Γ(S, L(G)) → Γ(C, L(G∗))
est surje tive. Si l'on note
D
le diviseur surC
déni parD := P1
+ · · · + Pn
, alors la surje tivitédel'appli ation i-dessusentraînequeles odesCL,S(∆, G)
etCL,C(D, G
∗)
sont identiques.Le ode
CL,S(∆, G)
s'identiedon àun odesurune ourbealgébrique.SiG
est linéairementéquivalent àmLS
, alorsG
∗
es linéairementéquivalentà
mLC
. Le tout est de savoirquelestledegrédeLC
.Cedegréestlenombredepointsgéométriquesdel'interse tion deC
ave unhyperplangéométriquegénérique, 'estdon ledegrédela ourbeC
pourson plongementdansP
r
.Enn,auvudela onstru tionde
C
,sondegrén'estautrequeledegré deS
multipliéparle degréde l'hypersurfa eH
telle queC = H ∩ S
. Par onséquent, une estimationsusammentnedudegrédel'hypersurfa eH
permettraitdeminorerladistan e minimaledu odeCL,S(∆, G)
.Question 5(Arithmétique). Soient
X
une variétéproje tivelisse géométriquement intègre sur un orps niFq
etP1, . . . , Pn
, une famille de points fermés deX
. Peut-on évaluer expli itement ou majorer de façon pré ise le plus petit entierd
tel qu'il existe au moins une hypersurfa e dénie surFq
de degré inférieur ou égal àd
qui interpole tous lesPi
et dont l'interse tion s hématique aveX
soit une sous-variété lisse géométriquement intègre de odimension1
?Dans [Poo04℄, Poonenmontre que de telles hypersurfa es existentet formentmême un sous-ensemblededensitépositivedansl'ensembledeshypersurfa esde
P
r
,maisilnedonne au une information sur le degré minimal d'une telle variété. On est de e fait assurés de l'existen edel'entier
d
maisnedisposed'au unpro édéd'estimationexpli ite.Notonsquelaquestion5A(Arithmétique)neportequesurleshypersurfa esdéniessur
Fq
. La remarque qui suit assure que l'on peut seposer la questionpour les hypersurfa es dénies surFq
.RemarqueIII.6.1. Soit
Fqm
uneextensiondeFq
etS
′
lasurfa eS
′:= S ×
FqFqm
.Notons∆′
etG
′
pourlestirésenarrière respe tifsde
∆
etG
surS
′
.Ondisposealors del'égalitéde odes
CL,S(∆, G) ⊗FqFqm
= CL,S′(∆′, G′).
Enparti ulier, es odesont lamême distan e minimale.
Par onséquent, on peut her her une réalisationdu ode
CL,S(∆, G) ⊗ Fqm
pour une extensionquel onque deFq
, equi ramènenotreproblèmeàlaquestionsuivante.Question 5 (Géométrique). Soit
X
une variété proje tive irrédu tible lisse dénie surFq
etP1, . . . , Pn
unefamilledepointsdeX
.Peut-onévaluer expli itementoumajorerde façon pré iselepluspetitentierd
telqu'ilexisteaumoinsunehypersurfa eH
dedegréinférieurou égalàd
,qui ontiennetouslesPi
ettellequeH ∩X
soitunesous-variétélissede odimension1
deX
?Cette dernière question ressemble fortement à un théorème à la Bertini. En eet, si l'on note
dd
le système linéaire des se tions hyperplanes deX
de degréd
etd
′
d
le sous- système linéaire dedd
des se tions hyperplanes deX
interpolant lesPi
, alors la question 5G (Géométrique)setraduitpar:le système linéaired
′
d
possède-t-ilunélément irrédu tible lisse?Lesquestions5Aet5Grestentouvertes.Notonsquel'arti le[KA79℄d'AltmanetKleiman donneunepistepourtenterd'y répondre.Les ommentaires i-dessousontétésuggéréspar
ThéorèmeIII.6.2(Altman,Kleiman1979). Soient
k
un orpsinni,X
unsous-s hémade l'espa eproje tifP
r
k
etZ
unsous-s hémadeX
.SoitI
Z
lefais eaud'idéauxdeOPr
asso iéà l'adhéren edeZ
dansX
.Soitd
unentiertelqueI
Z(d)
estengendréparsesse tionsglobales. Supposons queX r Z
est lisse, alors l'interse tion deX
par des hypersurfa es génériques indépendantes dedegréd + 1
estlisse horsdeZ
.Dansnotresituation,soit
Z
laréuniondespointsP1, . . . , Pn
.Supposonsquel'on onnaisse unentierd
telqueIZ(d)
soitengendréparsesse tionsglobalesetquepourtouti
,lefais eau(IZ/mPiIZ)(d)
soit engendré parles se tions globalesdeIZ(d)
. Alors, une se tion globale génériquedeIZ(d)
seraenvoyéesurunélémentnonnuldemPi/m
2
Pi
etseradon nonsingulière en e point, ellesera également lissehors deZ
d'aprèslethéorème i-dessus. Le problème resteentousles asdetrouveruntelentierd
ouunebornesupérieurepour elui- i.Orthogonal d'un ode
fon tionnel
Dans e hapitre, nous allonstravaillersur leproblème de laminorationde ladistan e minimale de l'orthogonal d'un odefon tionnel. Nous allons présenter deux appro hes. La premières'applique aux odes fon tionnels onstruits àpartirde variétésproje tivesdedi- mensionquel onqueetpasseulementauxsurfa es.Elleestdeplusindépendantedetousles résultatspré édemmenténon éset ne faitpasintervenir lanotiondeformes diérentielles. Lase ondeappro he,elle,utiliselesrésultatsobtenusdansle hapitreIII.
Pourlereste, e hapitrenepeutêtre onsidéré ommetotalementabouti.Ilouvre epen- dantun ertainnombredeproblèmesdegéométriealgébriquesurlessystèmeslinéairesdont larésolutionpermettraitd'obtenir desminorationsdeladistan e minimaledel'orthogonal d'un odefon tionnel.
Notations
Nous allonsreprendredans e hapitreun ertainnombrede notationsutiliséesdans le hapitre III. En parti ulier, on rappelle que si
X
est une sous-variété fermée d'un espa e proje tif,on noteLX
la lasse d'équivalen elinéaired'unese tion hyperplanedeX
etKX
la lasse anoniquesurX
.IV.1 Première appro he
Cetteappro he onsisteen faitàn'utiliser quedes méthodesd'algèbrelinéairerelative- ment élémentaires. Dans ettese tion,
N
désigne un entier naturel non nul etk
un orps quel onque.Onsedonneunevariétéproje tivelissegéométriquementintègreX
interse tion omplètedansunespa eproje tifP
N
et munied'undiviseur