Cohomologie des faisceaux

Bonjour à tous,

Où je peux trouver un cours sur le net où l'on définit la cohomologie des faisceaux comme suit : $$
H^n ( X , \mathcal{F} ) = \mathrm{Ext}_{ \mathrm{Faisc} (X) }^n ( \mathbb{Z} , \mathcal{F} ) \qquad ?

$$ Merci d'avance.

Réponses

  • Si la seule chose que tu cherches est la preuve d'un isomorphisme naturel, ce n'est pas compliqué : les deux sont des foncteurs dérivés de deux foncteurs naturellement isomorphes. Si tu cherches un cours complet où c'est défini comme ça, aucune idée.
  • Maxtimax a écrit:
    les deux sont des foncteurs dérivés de deux foncteurs naturellement isomorphes.

    Quels sont ces deux foncteurs naturellement isomorphes dont il est question s'il te plaît ?
    Merci.
  • Pour $ \mathrm{Ext}_{ \mathrm{Faisc} (X) }^n ( \mathbb{Z} , \mathcal{F} ) $, je sais que le foncteur qui se dérive est le foncteur : $ \mathrm{Hom} ( - , \mathcal{F} ) $
    Pour $ H^n ( X , \mathcal{F} ) $, je sais que le foncteur qui se dérive est le foncteur des sections globales : $ \Gamma (X , - ) $.
    Pourquoi ces deux foncteurs sont isomorphes ?
  • Bah non pas $\hom(-, \mathcal F)$, tu vois bien que ce n'est pas un foncteur en $\mathcal F$. Je parle de $\Gamma(X,-)$ et $\hom(\Z,-)$
  • Oui, c'est ça. Merci. Je comprends mieux maintenant.

    Et si l'on passe maintenant, par analogie, à la cohomologie des groupes :
    A en croire le lien suivant : https://fr.wikipedia.org/wiki/Homologie_des_groupes
    On a : $ H^n ( G , M ) = H^n ( \mathrm{Hom}_{ \mathbb{Z} [G] } ( F_* , \mathbb{Z} ) $
    et si l'on voudrait être plus précis :
    $ H^n ( G , M ) $ est le foncteur dérivée du foncteur $ M \to M^G $, non ?
    $ H^n ( \mathrm{Hom}_{ \mathbb{Z} [G] } ( F_* , \mathbb{Z} ) $ est le foncteur dérivée du foncteur : $ \mathrm{Hom}_{ \mathbb{Z} [G] } ( - , \mathbb{Z} ) $, non ?
    Pourquoi alors, ces deux foncteurs : $ M \to M^G $ et $ \mathrm{Hom}_{ \mathbb{Z} [G] } ( - , \mathbb{Z} ) $ sont isomorphes ?

    Merci d'avance.
  • Non, isomorphe $\hom_G(\Z, -)$. Pour ça tu peux regarder $f\mapsto f(1)$
  • Tu veux dire que : $ M \to M^G $ et $ M \to \mathrm{hom}_G ( \mathbb{Z} , M ) $ sont isomorphes ? et qu'on prend pour morphismes : $ f \to f(1) $ et $ v \to [ m \to mv ] $ qui sont inverses l'un à l'autre, d'où la bijection, c'est ça ?
    A quel moment intervient l'invariance par $ G $ dans le foncteur $ M \to M^G $ pour établir la bijection de $ M \to \mathrm{hom}_G ( \mathbb{Z} , M ) $ et $ M \to M^G $ ?
    Merci d'avance.
  • Bah je te laisse y réfléchir. Si $f$ est $G$-linéaire, pourquoi $f(1)$ est invariant, et inversement pourquoi est-ce que si $v$ est invariant $m\mapsto mv$ est $G$-linéaire. Les deux sont évidents, et s'ils ne le sont pas pour toi, il est trop tôt ppur t'attaquer à la cohomologie de groupes.
  • D'accord :
    - Si $ f $ est $ G $ - linéaire, alors : $ f(1) = f(g1) = gf(1) $, non, car : $ \mathbb{Z} $ est un $ \mathbb{Z} [G] $ - module trivial. Autrement dit : $ \forall g \in G $ et $ \forall m \in \mathbb{Z} $, on a : $ mg = m $, non ?
    - Si $ v \in M^G $, alors, on définit un morphisme de $ \mathbb{Z} [G] $ - module : $ f : \mathbb{Z} \to M $ par : $ f(m) = mv $ pour tout $ m \in \mathbb{Z} $. $ f $ est $ G $ - linéaire, parce que : $ f(gm) = f(m) =mv = (gm)v = g(mv) $. Non ?
  • Plutôt $gm = m$ pour le premier.

    Pour le deuxième, plutôt $mv= m(gv) = g(mv)$ : $gm$ n'a pas de sens à cet endroit ci.
  • D'accord. Merci Maxtimax.

    Où je peux trouver un cours où l'on présente des notions en rapport avec les Yoneda extensions $ Ext_{D ( A )}^n ( - , - ) $ avec $ D(A) $ la catégorie dérivée d'une catégorie abélienne : $ A $.?
    Merci d'avance.
  • Je ne sais pas.
  • Bonjour,

    Une question un peu st*p*de qui me rebute en cohomologie des groupes :
    - Pourquoi : H^1 ( \mathbb{Z} / n \mathbb{Z} , \mathbb{F}_2 ) $ = H^1 ( \mathbb{Z} / 2 \mathbb{Z} , \mathbb{F}_2 ) = $ \mathbb{Z} e_1 $ = \mathbb{F}_2 e_1 $ avec : $ e_1 $ la classe du cocycle : $ x_1 \to x_1 $
    - Pourquoi : H^k ( \mathbb{Z} / n \mathbb{Z} , \mathbb{F}_2 ) $ H^k ( \mathbb{Z} / 2 \mathbb{Z} , \mathbb{F}_2 ) = $\mathbb{Z} e_1^k $ = \mathbb{F}_2 e_1^k $ avec : $ e_1^k = e_1 \dots e_1 $ la classe du cocycle : $ ( x_1 , \dots , x_k ) \to x_1 \dots x_k $ ?

    Merci d'avance.

    edit : Pardon. Corrigé.

    edit : Corrigé une seconde fois.
  • Aucun de ces deux énoncés n'est vrai, et c'est évident sans aucune vérification : $H^k(G,\mathbb{F}_2)$ est évidemment un $\mathbb{F}_2$-espace vectoriel, ce que $\mathbb{Z}$ n'est pas. Pareil, $H^k(\mathbb{Z/nZ}, M)$ est annulé par $n$, ce qu'à nouveau $\mathbb{Z}$ n'est pas.

    Lorsque $M$ est un $G$-module trivial, $H^1(G,M) \simeq \hom(G,M)$, ce qui est facile à vérifier ou bien par dimension-shifting ou bien par la résolution standard; et on trouve alors le générateur explicite dans le cas $G=\mathbb{Z/nZ}, M=\mathbb{F}_2$, lorsque $n$ est pair (ou bien on se rend compte que ça vaut $0$, lorsque $n$ est impair)

    Pour la cohomologie de plus haut degré il y aura aussi la question de la parité de $n$, car on a une résolution libre plus efficace que la standard de $\mathbb{Z}$ (ou de $\mathbb{F}_2$ si tu te fixes dès le début en caractéristique $2$) en tant que $\mathbb{Z/nZ}$-module.

    Tout ça serait évident si tu t'étais un peu penché sur la question, mais on connait tes habitudes.
  • Pardon. Une petite coquille que je n'ai pas vu dans mon poste précédent. Regarde maintenant Maxtimax !?!.
  • Ce n'est toujours pas vrai, et je l'ai aussi fait remarquer dans mon message. La réponse doit dépendre de la parité de $n$
  • Pardon, j'ai corrigé pour la deuxième fois. Je suis étourdi ce début de soirée. :-) Je n'ai meme pas réussi à recopier un simple petit texte. Ce n'est pas normal. ::o
  • Pourquoi $ H^k ( \mathbb{Z} / 2 \mathbb{Z} , \mathbb{F}_2 ) = \mathbb{F}_2 e_1^k $ avec : $ e_1^k = e_1 \dots e_1 $ la classe du cocycle : $ ( x_1 , \dots , x_k ) \to x_1 \dots x_k $ ?
  • Si c'est normal quand tu ne comprends pas ce que tu racontes... mais ce que j'en dis 8-)

    Bon là on arrive enfin à un énoncé raisonnable. J'imagine que ta description du cocyle repose sur la résolution standard. Je vais noter $\langle \sigma \rangle = C_2=\mathbb{Z/2Z}$ un instant, et je le noterai multiplicativement, pour ne pas le confondre avec $\mathbb{F}_2$ qui jouera le rôle de coefficients.

    Déjà, voici une résolution de $\mathbb{F}_2$ sur $\mathbb{F}_2[C_2]$ : $\dots\to \mathbb{F}_2[C_2] \overset{d_1}{\to} \mathbb{F}_2[C_2]\overset{d_2}{\to} \mathbb{F}_2[C_2]\overset{d_1}{\to} \mathbb{F}_2[C_2]\overset{\varepsilon }{\to} \mathbb{F}_2$

    où $d_1 : 1\mapsto \sigma - 1$ et $d_2 : 1\mapsto 1+\sigma$ (je les ai notés différemment parce que ces définitions là marchent sur n'importe quel anneau commutatif, mais bien évidemment sur $\mathbb{F}_2$ les deux sont égales)

    Prouve qu'il s'agit bien d'une résolution libre. Déduis-en déjà le résultat suivant : $H^k(C_2,\mathbb{F}_2)\simeq \mathbb{F}_2$. On verra ensuite pour la représentation en un cocycle spécifique (qui n'a pas énormément d'intérêt, mais bon, pourquoi pas ?)
  • Maxtimax a écrit:
    Prouve qu'il s'agit bien d'une résolution libre.

    C'est une résolution libre parce que, c'est une suite exacte de $ \mathbb{F}_2 [C] $ - modules libres.
    C'est une suite exacte parce que d'un coté : $ d_1 \circ d_2 = d_2 \circ d_1 = 0 $ et on n'a $ \ker d_2 \subset \mathrm{Im} d_1 $ et $ \mathrm{ker} d_1 \subset \mathrm{Im} d_1 $.
    et il est claire que les $ \mathbb{F}_2 [C] $ sont libres. Non ?
    Maxtimax a écrit:
    Déduis-en déjà le résultat suivant : $H^k(C_2,\mathbb{F}_2)\simeq \mathbb{F}_2$

    On a : $H^k(C_2,\mathbb{F}_2)\simeq H^k ( \mathrm{Hom}^{ \bullet } ( \mathbb{F}_2 [ C ] , \mathbb{F}_2 )) = \mathbb{F}_2 $. Non ?
    On est passé de la résolution : $\mathbb{F}_2[C_2]$ : $\dots\to \mathbb{F}_2[C_2] \overset{d_1}{\to} \mathbb{F}_2[C_2]\overset{d_2}{\to} \mathbb{F}_2[C_2]\overset{d_1}{\to} \mathbb{F}_2[C_2]\overset{\varepsilon }{\to} \mathbb{F}_2$ à son image : $\mathrm{Hom} ( \mathbb{F}_2 [ C ] , \mathbb{F}_2 ) $ : $\dots\to \mathrm{Hom} ( \mathbb{F}_2 [ C ] , \mathbb{F}_2 ) \overset{d_1}{\leftarrow} \mathrm{Hom} ( \mathbb{F}_2 [ C ] , \mathbb{F}_2 ) \overset{d_2}{\leftarrow} \mathrm{Hom} ( \mathbb{F}_2 [ C ] , \mathbb{F}_2 )\overset{d_1}{\leftarrow} \mathrm{Hom} ( \mathbb{F}_2 [ C ] , \mathbb{F}_2 )\overset{\varepsilon }{\leftarrow} \mathrm{Hom} ( \mathbb{F}_2 , \mathbb{F}_2) $ par le foncteur $ \mathrm{Hom} ( - , \mathbb{F}_2 ) $. Non ?.
  • Ta justification c'est "elle est exacte parce qu'elle est exacte", super .. Il faudrait une preuve de ce que tu affirmes, non ?

    Et pour la suite oui, bravo, tu as réussi à redonner la définition.
  • Oui, mais ce que je voulais savoir c'est le principe du raisonnement que tu m'as expliqué. ça n'était pas encore claire pour moi. Mais maintenant, ça va. Merci en tous cas.
    Je n'ai pas envie de me plonger dans un calcul stérile. Je n'ai pas le temps. J'ai un peu la flemme. :-)
  • Bonsoir à tous,
    Pablo a écrit:
    Où je peux trouver un cours sur le net où l'on définit la cohomologie des faisceaux comme suit : $ H^n ( X , \mathcal{F} ) = \mathrm{Ext}_{ \mathrm{Faisc} (X) }^n ( \mathbb{Z} , \mathcal{F} ) $ ?.

    Pouvez vous s'il vous plaît me dire comment démontrer que : $ \Gamma ( X , \mathcal{F} ) = \mathrm{hom}_{ \mathrm{Faisc} } ( \mathbb{Z} , \mathcal{F} ) $ ?
    Merci d'avance.
  • Est-ce que $\hom_{\mathrm{Faisc}}(\mathbb Z,\mathcal F) = \hom_{\mathrm{Prefaisc}}(\mathbb Z, \mathcal F)$ où ce deuxième $\mathbb Z$ est le préfaisceau littéralement constant (i.e. $U\mapsto \mathbb Z$) te suffit ?
  • Non, ça ne me suffit pas. Peux-tu m'expliquer en détails s'il te plaît pourquoi
    $$ \Gamma ( X , \mathcal{F} ) = \mathrm{hom}_{ \mathrm{Prefaisc} } ( \mathbb{Z} , \mathcal{F} ) \quad ?

    $$ Merci infiniment.
  • $\to $ : à une section $s$ tu associes le morphisme de préfaisceaux qui à $1$ (sur l'ouvert $U$) associe $s_{\mid U}$.
    $\leftarrow$ : à un morphisme de préfaisceaux $f$ tu associes $f_X(1) \in \mathcal F (X) = \Gamma (X,\mathcal F)$
  • Merci beaucoup. :-)
  • Bonsoir,

    Pourquoi, au lieu de $ \Gamma ( X , \mathcal{F} ) = \mathrm{Hom}_{ \mathrm{Faisc} } ( \mathbb{Z} , \mathcal{F} ) $, on n'a pas : $ \Gamma ( X , \mathcal{F} ) = \mathrm{Hom}_{ \mathrm{Faisc} } ( \mathbb{Q} , \mathcal{F} ) $ ? Quelle est la différence ?

    Merci d'avance.
  • La différence c'est qu'il y a $\mathbb Z$ et pas $\mathbb Q$
    (Tu peux maintenant réfléchir à pourquoi ça compte, en jetant un oeil à des exemples)
  • Maxtimax a écrit:
    (Tu peux maintenant réfléchir à pourquoi ça compte, en jetant un oeil à des exemples)
    On a : $ \Gamma ( X , \mathbb{Z} ) = \mathrm{Hom}_{ \mathrm{Faisc} (X) } ( \mathbb{Z} , \mathbb{Z} ) = \mathbb{Z} $
    Donc : $ \mathbb{Z} (X) = \mathbb{Z} $ ?
    C'est un peu confus pour moi tout ça. Ici par exemple : http://therisingsea.org/notes/DerivedCategoriesOfSheaves.pdf , page : $ 4 $, on dit que : $ \Gamma ( X , \mathcal{F} ) = \mathrm{Hom}_{ \mathcal{O}_{X} } ( \mathcal{O}_X , \mathcal{F} ) $. Quelle est la différence avec le fait que : $ \Gamma ( X , \mathcal{F} ) = \mathrm{Hom}_{ \mathrm{Faisc} (X) } ( \mathbb{Z} , \mathcal{F} ) $ ?
  • $\hom_{\mathrm{Fais}(X)}(\mathbb{Z,Z})$ n'est pas $\mathbb Z$ en général, c'est le cas si $X$ est connexe.

    C'est quoi $\mathbb Z (X) $ ? Les sections globales du faisceau constant ? Dans ce cas-là la réponse est comme au-dessus : oui si $X$ est connexe.

    Oui bah ce n'est pas le même contexte : là tu as des faisceaux en $O_X$-modules. C'est la même chose que : $\hom_{Ab}(\mathbb Z, A) = A$ et $\hom_{R-Mod}(R, A) = A$ si $A$ est un $R$-module ($R$ anneau commutatif unitaire)
  • Maxtimax a écrit:
    Oui bah ce n'est pas le même contexte : là tu as des faisceaux en $O_X$-modules. C'est la même chose que : $\hom_{Ab}(\mathbb Z, A) = A$ et $\hom_{R-Mod}(R, A) = A$ si $A$ est un $R$-module ($R$ anneau commutatif unitaire)


    D'accord. Alors, si je comprends bien :
    - $ \Gamma ( X , \mathcal{F} ) = \mathrm{Hom}_{ \mathrm{Faisc} (X) } ( \mathbb{Z} , \mathcal{F} ) $ si $ \mathcal{F} $ appartient à la catégorie des faisceaux sur $ X $ à valeurs dans la catégorie des $ \mathbb{Z} $ - modules, c'est à dire, si $ \mathcal{F} $ appartient à la catégorie des faisceaux sur $ X $ à valeurs dans la catégorie des groupes.
    - $ \Gamma ( X , \mathcal{F} ) = \mathrm{Hom}_{ \mathrm{Faisc} (X) } ( \mathbb{Q} , \mathcal{F} ) $ si $ \mathcal{F} $ appartient à la catégorie des faisceaux sur $ X $ à valeurs dans la catégorie des $ \mathbb{Q} $ - modules, c'est à dire, si $ \mathcal{F} $ appartient à la catégorie des faisceaux sur $ X $ à valeurs dans la catégorie des $ \mathbb{Q} $ - espaces vectoriels. Non ?
    - $ \Gamma ( X , \mathcal{F} ) = \mathrm{Hom}_{ \mathcal{O}_{X} } ( \mathcal{O}_{X} , \mathcal{F} ) $ si $ \mathcal{F} $ appartient à la catégorie des faisceaux sur $ X $ à valeurs dans la catégorie des $ \mathcal{O}_{X} ( U ) $ - modules.
    Non ?
  • Bonsoir,

    Je vais vous poser une question un peu bête peut être .
    Est ce que, avec le savoir mathématique actuel, on peut calculer $ H^k ( X , \mathcal{F} ) $ quel que soit $ X $ une variété se mettant sous la forme $ X = V ( I ) $ avec $ I $ un idéal rempli de polynômes et $ \mathcal{F} $ un faisceau sur $ X $ ? Si oui, comment ? Sinon, pourquoi on ne peut pas ?

    Merci d'avance.
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.