Hasse–Schmidt derivations, divided powers and differential smoothness
[Dérivations de Hasse–Schmidt, puissances divisées et lissité différentielle]
Annales de l'Institut Fourier, Tome 59 (2009) no. 7, pp. 2979-3014.

Soit k un anneau commutatif, A une k-algèbre commutative et D l’anneau filtré des opérateurs différentiels k-linéaires de A. Nous montrons que  : (1) l’anneau gradué gr D admet un plongement canonique θ dans le dual gradué de l’algèbre symétrique du module Ω A/k des différentielles de A sur k, qui a une structure canonique de puissances divisées. (2) Il existe un morphisme canonique ϑ de l’algèbre des puissances divisées du module des dérivations k-linéaires et intégrables dans le sens de Hasse-Schmidt de A vers gr D. (3) Les morphismes θ et ϑ forment partie d’un diagramme commutatif canonique.

Let k be a commutative ring, A a commutative k-algebra and D the filtered ring of k-linear differential operators of A. We prove that: (1) The graded ring gr D admits a canonical embedding θ into the graded dual of the symmetric algebra of the module Ω A/k of differentials of A over k, which has a canonical divided power structure. (2) There is a canonical morphism ϑ from the divided power algebra of the module of k-linear Hasse–Schmidt integrable derivations of A to gr D. (3) Morphisms θ and ϑ fit into a canonical commutative diagram.

DOI : 10.5802/aif.2513
Classification : 13N15, 13N10
Keywords: Derivation, integrable derivation, differential operator, divided powers structure
Mot clés : dérivation, dérivation intégrable, opérateur différentiel, structure de puissances divisées

Narváez Macarro, Luis 1

1 Universidad de Sevilla Facultad de Matemáticas Instituto de Matemáticas (IMUS) Departamento de Álgebra P.O. Box 1160 41080 Sevilla (Spain)
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Narváez Macarro, Luis. Hasse–Schmidt derivations, divided powers and differential smoothness. Annales de l'Institut Fourier, Tome 59 (2009) no. 7, pp. 2979-3014. doi : 10.5802/aif.2513. https://aif.centre-mersenne.org/articles/10.5802/aif.2513/

[1] Becker, J. Higher derivations and integral closure, Amer. J. Math., Volume 100 (1978) no. 3, pp. 495-521 | DOI | MR | Zbl

[2] Berthelot, P.; Ogus, A. Notes on crystalline cohomology, Mathematical Notes, 21, Princeton Univ. Press, Princeton, N.J., 1978 | MR | Zbl

[3] Eisenbud, D. Commutative Algebra with a view toward Algebraic Geometry, Graduate Texts in Mathematics, 150, Springer Verlag, New York, 1995 | MR | Zbl

[4] Fernández-Lebrón, M.; Narváez-Macarro, L. Hasse-Schmidt derivations and coefficient fields in positive characteristics, J. Algebra, Volume 265 (2003) no. 1, pp. 200-210 | DOI | MR | Zbl

[5] Gerstenhaber, M. The fundamental form of an inseparable extension, Trans. Amer. Math. Soc., Volume 227 (1977), pp. 165-184 | DOI | MR | Zbl

[6] Grothendieck, A.; Dieudonné, J. Éléments de Géométrie Algébrique IV: Étude locale des schémas et de morphismes de schémas (Quatrième Partie), Inst. Hautes Études Sci. Publ. Math., 32, Press Univ. de France, Paris, 1967 | Numdam | Zbl

[7] Hasse, H.; Schmidt, F. K. Noch eine Begründung der Theorie der höheren Differrentialquotienten in einem algebraischen Funktionenkörper einer Unbestimmten, J. Reine U. Angew. Math., Volume 177 (1937), pp. 223-239 | Zbl

[8] Laksov, D. Divided powers (2006) (Unpublished notes)

[9] Matsumura, H. Integrable derivations, Nagoya Math. J., Volume 87 (1982), pp. 227-245 | MR | Zbl

[10] Matsumura, H. Commutative Ring Theory, Cambridge studies in advanced mathematics, 8, Cambridge Univ. Press, Cambidge, 1986 | MR | Zbl

[11] Roby, N. Lois polynomes et lois formelles en théorie des modules, Ann. Sci. École Norm. Sup., Volume 80 (1963) no. 3, pp. 213-348 | Numdam | MR | Zbl

[12] Roby, N. Les algèbres à puissances divisées, Bull. Sci. Math., Volume 89 (1965) no. 2, pp. 75-91 | MR | Zbl

[13] Traves, W. N. Differential Operators and Nakai’s Conjecture, University of Toronto, Department of Mathematics (1998) (Ph. D. Thesis)

[14] Vojta, P. Jets via Hasse–Schmidt derivations, Diophantine geometry (CRM Series), Volume 4, Ed. Norm., Pisa, 2007, pp. 335-361 | MR

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