A NNALI DELLA S CUOLA N ORMALE S UPERIORE DI P ISA Classe di Scienze A. T OGNOLI G. T OMASSINI Teoremi d’immersione per gli spazi analitici reali Annali della Scuola Normale Superiore di Pisa, Classe di Scienze 3e série, tome 21, no 4 (1967), p. 575-598 <http://www.numdam.org/item?id=ASNSP_1967_3_21_4_575_0> © Scuola Normale Superiore, Pisa, 1967, tous droits réservés. L’accès aux archives de la revue « Annali della Scuola Normale Superiore di Pisa, Classe di Scienze » (http://www.sns.it/it/edizioni/riviste/annaliscienze/) implique l’accord avec les conditions générales d’utilisation (http://www.numdam.org/legal.php). Toute utilisation commerciale ou impression systématique est constitutive d’une infraction pénale. Toute copie ou impression de ce fichier doit contenir la présente mention de copyright. Article numérisé dans le cadre du programme Numérisation de documents anciens mathématiques http://www.numdam.org/ TEOREMI D’IMMERSIONE PER GLI SPAZI ANALITICI REALI A. TOGNOLI - G. TOMASSINI (*) Introduzione. questo lavoro si dimostrano i seguenti teoremi : 1) Sia X un (1R)-spazio analitico di dimensione n e sia %2n+1 (.~) lo spazio delle applicazioni analitiche reali di X in 1R2n+1 , con la topologia della convergenza uniforme sui compatti. Allora l’insieme delle applicazioni 99 E 92~+i (X) che sono iniettive e proprie è denso in %2"+1 (X) (Corollario 3). 2) Se X è coerente allora l’insieme delle applicazioni g E (X) iniettive, proprie, regolari nei punti regolari di X e tali che g (X) sia un è denso in ~2’~+~ (X). In particolare ogni sottoinsieme analitico di varietà analitica reale con topologia a base numerabile, di dimensione n, è isomorfa ad una sottovarietà di 1R2?’+1 (Teorema 2 e Corollario 2). 3) Se X è coerente ed è localmente isomorfo ad un sottoinsieme analitico reale di un aperto di n) allora esiste un’applicazione analitica reale g : che è iniettiva, propria ed è un isomorfismo di X sul sottoinsieme analitico reale g (X) di (Teorema 4). Si osservi che N è un limite superiore per la dimensione dello spazio tangente di Zariski in ogni punto di X. É noto che (cf. [4]) se X è un (IR)-spazio analitico di dimensione esiste uno spazio di Stein X, di dimensione n, su cui è definita un’« antiinIn voluzione » o : i-&#x3E; i tale che dai risultati di Narasimhan (cf. [3]) si possono ottenere teoremi d’immersione per gli analitici di dimensione n, in 1R4n+2. Da ciò e Pervenuto alla R,edazione il 6 Aprile 1967 ed in forma definitiva il 3 Maggio 1967. (1f) Lavoro eseguito nell’ambito del gruppo di ricerca n. 35 del C.N.R. nell’anno ac- cademico 1966-67. 576 Sia N l’insieme delle N iÙ§ (a (X )) ~ N = Per applicazioni tali che N q~ (X ) per ogni x E X. dei teoremi d’immersione in 1R4n+2 ricalcando passo passo la dimostrazione di Narasimhan ([3]) si prova che l’insieme delle applicazioni mezzo (X ) ÙÙÉ É che sono iniettive, proprie e regolari nei punti regolari di X (ài) è denso in (Teorema 1). Da questo risultato seguono i teoremi enunciati dapprincipio. Ringraziamo A. Andreotti per utili discussioni avute nella preparazione del presente lavoro. § 1. Generalità. per comodità del lettore, alcune definizioni utilizzate nel lavoro. Uno spazio anulato si dice spazio analitico (ridotto) reale a. che Riportiamo, e proprietà saranno mente complesso) (rispettiva- se : 1) è di Hausdorff e soddisfa al secondo assioma di numerabilità 2) è localmente isomorfo ad un sottoinsieme analitico (ridotto) di 1R.n (rispettivamente di Se X, Y sono due spazi analitici, anulati) nel caso g~ : X- Y sono reali o complessi, i morfismi (di spazi comunemente detti applicazioni analitiche (olomorfe complesso). Dicesi spazio con fascio di anelli locali, uno spazio topologico Y su cui è definito un fascio di anelli locali Ox, detto fascio strutturale. Un iiiorfismo y ( f, 19) fra due spazi con fasci di anelli locali : (X, è, per definizione, il dato di un’applicazione continua f : X-+ Y e (Y, di un omomorfismo, lS : Òyche induce degli omomorfismi di anelli locali : (ove Ox, x sono le spighe di Oy ed Ox nei punti f (x) ed x). Un morfismo di dice un isomorfismo se ammette un inverso. Sia ora lk un corpo valutato completo (nel seguito con ’I~ indicheremo il corpo reale o complesso) e lkn il prodotto topologico di n copie di ’I~. il fascio dei germi delle funzioni analitiche defiIndicheremo con Sia G un aperto di noteremo con AG la nite in 1kn, a valori in = restrizione di a G. Per ogni aperto G di 1kn la coppia (G, AG ) è uno spazio con fascio di anelli locali. Sia I un fascio di ideali di AG generato da un numero finito di funzioni analitiche, definite su tutto G. Notiamo con 8 (I) il supporto di 577 è uno spazio con fascio di anelli locali. Un tale coppia (S (I), spazio viene detto 1k-spazio analitico locale. Supponiamo ora che I’ sia un I. secondo fascio di ideali di AG finitamente generato e sia In questo caso si ha l’immersione f : ~S (I’) -~ ~ (I), e 1’omomorfismo cae nonico 19 : AG/I -+ AGII’. Il dato del 1k spazio analitico locale (8 (1’), La del morfismo ( f, ~9) è detto sotto Diamo infine la seguente : 1k-spalzio analitico locale di (S (I), AGII). DEFINIZIONE. Dicesi 1k-Rpazio analitico uno spazio di Hausdorff (1), con fascio di anelli locali (X, tale che : sia iso1) per ogni x E X esista un aperto U 3 x tale che morfo ad un lk-spazio analitico locale. 2) la topologia di .X sia a base numerabile. Diremo realizzazione di un aperto U di X un isomorfismo fra (U, OXv) ed un lk-spazio analitico locale. Il dato di Ú e della realizzazione dicesi carta locale. Dicesi sotto 1k-spazio analitico di 0-x) un lk-spazio analitico (Y, Oy), tale che Y sia un sottospazio topologico di X, e sia definito un morfismo soddisfacente le condizioni : i) f : Y - f(Y) è l’applicazione identica ed./’(Y) è localmente chiuso in X ii) ( Y, Oy) col morfismo (f, v) è localmente un sotto lk-spazio analitico locale di (X, è uno spazio con fascio un 1R-spazio analitico: Sia di anelli locali. Dato un m-spazio analitico (X, } diremo Ox -co&#x3E;ipiessifioazione (od Ox. un (t-spazio analitico (Y, e di un moril di di .X dato c01nplessificato) fismo sia tale che : in Y e sia un isomorfismo di ( Y, dello spazio complessificato di 1’applicazione identica, f (X) sia chiuso e (X, Ox(9 C). (X, è unico. Si prova (cf. [4]) che il germe (1) L’ipotesi che X sia di Hausdorff non è essenziale ad una teoria dei k-spazi analitici. Noi la introduciamo perchè nel seguito saremo interessati solo a spazi separati. 578 Sia IT il sottofascio di Ox dei germi di sezioni s di nilpotenti. uno Il fascio IT è un fascio di ideali e lo spazio anulato (X, analiad cioè localmente isomorfo un analitico sottoinsieme spazio (ridotto) munito del fascio delle funzioni analitiche su A. tico A di un aperto di ed è un sottospazio di Se lo spazio ridotto = il suo fascio strutturale è coerente. Ciò può non essere vero nel caso ’[~ 1R H. Cartan [1]). si chiama lo spazio analitico In ogni caso lo spazio anulato Lo si indica brevemente con X. iidotto associato ad (X, Nel caso reale, secondo la terminologia adottata, lo spazio ridotto può (cf. non essere un 1R spazio. Consideriamo un C spazio analitico locale dato su un aperto C di Cn mediante un fascio di ideali I, generato da un numero finito di funzioni olomorfe f~ , .., ,’18 su G. Posto 8 (1) = fs (x) 0 ~ esso è il supporto del fascio (x E G : fl (s) AG/I (ove AG è il fascio dei germi delle funzioni olomorfe su G) e lo spazio considerato è dato da _ = = ... ogni generatore fr la parte reale dalla parte immaginaria : identifichiamo (tn ad 1R2n e consideriamo il fascio di ideali (= fascio dei germi di funzioni analitiche reali su G) generato Separiamo in fr = f r -~- i f r’; IR di AG dalle funzioni f 11... È chiaro che , f s ; /i’... ,f s’ . Possiamo considerare Si verifica che 1’1R-spazio analitico reale : nè dalla realizzazione del primo (t-spazio analitico locale come sottospazio di un aperto di @ nè dalla scelta di un sistema di generatori dell’ideale I della realizzazione locale. Questo spazio si chiamerà 1’1R-spazio soggiacente al C-spazio analitico locale dato. Questa nozione si trasporta poi ai C-spazi analitici e permette di associare canonicamente ad ogni C-spazio analitico (X, IIJR-spazio analitico reale soggiacente (XR, Ò ~). questo secondo spazio non dipende, 579 del corpo complesso è un automorfismo tale che o2 id. Questo definisce su CI, un automorfismo antilineare involutivo che chiameremo ancora con i. Data una funzione olomorfa j: G -~ (~ definita su un aperto G di CI esiste, unica, una funzione olomorfa f a su o (G) tale che il Il coniugio = o diagramma : sia commutativo. Si definisce un automorfismo antilineare di fasci : Sia (X, un C spazio analitico locale su G definito da ~~n fascio di ideali I su G : (X, ove 8 (I) è il snpporto di (8 (I), Si consideri su o (G) il C-spazio analitico locale (S (0* (I )), ove S (6~ (I)) è il supporto di al (I). Questo secondo C-spazio non è, in generale, isomorfo al primo ma esiste un antiisomorfismo (6, 6~) che fa passare dal primo al secondo. Il C-spazio analitico (8 (0* (I)), (I)) si chiamerà il coniugato di si verifica la struttura che sua non dipende dalla realizzazione (8 (I), del primo C-spazio nell’aperto di ~n . La nozione si trasporta ai (t-spazi analitici e permette di definire per ogni tale spazio un nuovo spazio coniugato del precedente ed un « antiisomorfismo » del primo sul secondo. = Dato al un C spazio analitico (X, ) (X, (9 può ed anzi sia accadere che (XR, esso sia somorfo spazio analitico coincide, con la sua struttura reale soggiacente, con il coniugato. In questo caso l’antiisomorfismo che fa passare dal C-spazio al suo coniugato diviene un antiisomorfismo di (X, Og) in sè che verrà detto antiinsuo spazio coniugato x cioè il = x x (X, voluzione di 0~ ). Si può notare che un’antiinvoluzione induce un isomorfismo delle strut- ture reali soggiacenti. Osserviamo in particolare è definita an’antiinvoluzione a : che se X X --~ X e è varietà complessa su cui z~". zn è un sistema di coordinate una 580 in un intorno di un punto E ~ le funzioni ie, sistema di coordinate in un intorno di 9(p). In tali coordinate l’antiinvoluzione si scrive un = Sia un analitico di JR-spazio sotto danno ( il morfismo associato. Diremo che a = (o, (X, ~x ) è od è fisso, parte fissa, per la antiinvoluzione se : - ed inoltre si ha : le applicazioni fra i fasci strutturali. La definizione di complessincato è di antiinvoluzione si trasportano immediatamente agli spazi analitici reali o complessi (per i dettagli vedasi [4]). Nel seguito considereremo solo gli spazi analitici reali che sono riduzione di qualche m-spazio. sono Tali spazi litiche reali, e sono quindi ridotti, dotati cioè chiamati verranno b. Faremo uso nel seguito o : X 2013~ JT uno spazio della seguente analitico, di Stein i di di ed X è un complessificato DIMOSTRAZIONE. È conseguenza della n. Esi- un’ antiinvoluzione di -V. proposizione 6 e del teorema [4]. Sia X un punto x E X, di dimensione tale che coerente 8 di ana- (1R)-spazi. PROPOSIZIONE 1. Sia X un stono allora del fascio delle funzioni tipo N. Analoga Se X è (m)-spazio analitico. Sia 2’z lo spazio tangente di Zariski nel dim1R Tx . Se N oo, diremo che X è localiiiente sia N == sup a?~X definizione si ha per uno spazio complesso. spazio analitico reale, coerente e localmente di uno complessifica~to X lora esiste un N (cf. [4] teorema 3). che è uno spazio di Stein tipo N, allocalmente di tipo 581 - - PROPOSIZIONE 2. Sia un’antiinvoluzione ed X iniettiva e = X uno spazio di (x E X : a (x) x). = Stein di dimensione n, 1 Esiste un’applicazione : N i --&#x3E;- i tale che : propria ogni per regolare nei _punti regolari di X. Inoltre se jr è localiiiente di tipo N &#x3E; n, esiste un’applicazione oloinorfa, ’; è ii) propria V: X ---&#x3E;- C2,,+2Y tale che i’) ~ (o (~)) == ~ (.x?) per ogni x E ~r ii~) l~: i--&#x3E; (1) è un isomorfismo. DIMOSTRAZIONE. Per il teorema 5 di ’~: 1 _&#x3E; C2n+1, iniettiva, propria Usando la costruzione eseguita [3] esiste un’applicazione olomorfa, di rango massimo nei punti regolari di .1. nella dimostrazione del teorema 9 di [4] si definisce l’applicazione (p. Analogamente si ragiona per costruire l’applicazione y, considerando però un’immersione di X in (che esiste per il lemma 6 di [3]). Sia X un (m)-spazio analitico e sia l’algebra delle funzioni anaCon la topologia della convergenza uniforme sui compatti, litiche f : uno spazio vettoriale reale metrizzabile non completo. X uno spazio complesso ; Sia zioni olomorfe è compatti Sia con spazio uno la topologia fR : Òé 2013~ G (X) l’algebi-a delle fun- della convergenza uniforme sui di Fréchet. un’antiinvoluzione ed X o : una morfa indicheremo con sil funzione olomorfa. = (x E Ad f (.r) = x). si associa la funzione olo- definita da ___ f è a-invarianie se f -= fR (cioè se f = f°), Un’applicazione f : à5 -+ (Im,1 (fl ... ,1m), si dice o-invariante se fj (fi) R , 1 ---- iM Indichiamo con (ÒÙ) lo spazio di Fréchet delle applicazioni olomorfe Diremo che = = N N X - (Im plicazi oni = e con s!lm (X) IV il VI sottospazio chiuso formato dalle ap- X una antiinvoluzione ed a-invarianti. ~ ~ LEMMA 1. Sia X= ~x è sottospazio un (X) di E X : a (11~) = X x~. uno spazio Allora denso di CR (X). di Stein, o: X - N 582 (1). Sia esiste un’applicazione DIMOSTRAZIONE i) (x» un esiste ii) = fismo di U Se U è (x) ;p K per X c ogni x un seguente : E X intorno aperto U di K in 2T tale che è sottoinsieme analitico di un aperto di Gq. intorno relativamente compatto di K esso incontra un componenti irriducibili analitico Xi di JT di X di dimensione 2 esiste Per la proposizione [4] contenuto in quindi è finita. Si può e si costruisce un un isomor- ~ un numero sottoinsieme supporre che sia un’applicazione : Usando i ogni del teorema 11 di o tale che = x,. (~)) = ragionamenti fatti nella dimostrazione un’applicazione olomorfa ii) rispetto a -P. Poichè i è uno spazio di Stein i) il fatto su un finito di rificante compatto. Proviamo (tq tale che e zione ’~ si può estendere ad una applica- (tq. Posto ;¡; = ~ ~ soddisfa i) e ii). le coordinate in eq e sia ed e &#x3E; 0. Per il teorema di approssimazione di Weierstrass esiste (2) Siano z, Xl + iYi , ..., Zq === Xq -~- polinomio P’ 9... , z,,) a coefficienti reali tale che~(~/) - (I o (~~))(~/) !I 8 E La funzione P P’ V- è un elemento di sfla (X), per ogni y (x) - f (x) i e per ogni x E K. Per l’arbitrarietà di f, K, 8 (X, 1) e ciò prova che c)2, (X, 1) è denso in 92 (X). un = o § 2. Risultati preliminari. a. di Sia X aperti C7j i) c spazio complesso. uno X U= ii) esiste si dice U Uj U; una U è fl un Una famiglia localmente finita sisterna ammissibile di i se : Uj fln Uk == U; o se j # k, (X).convesso e = aperti di X tali che: U sia sfl (X)-convesso per ogni v E 11. successione e Osserviamo che’ si può supporre che se di B,, Infatti basta sostituire ~ con l’unione e considerare una opportuna sottosuccessione e allora tali che Uj degli Uj di J5~. 583 soddisfacente tale Una successione al sistema ammissibile Sia tali che 6 : E si dice associata proprietà in - X - .X a = un’antiinvoluzione. Se per ogni j, v E m esistono j’, v’ E ~1 allora il sistema si dice a-ammissibile. Uj, e o (Bv) = Sia PROPOSIZIONE 3. X spazio di o : i -&#x3E; X un’autiinvoluzioue..Bsistono 2n + 1 A 1, ...,2n + 1 di X, tltli che uno Stein di diiiieiisione sistemi n e a-amrnissibili sia lo , ~ DIMOSTRAZIONE merabile T di (1). E’ sufficiente dimostrare che dato punti di X esiste un sistema o-ammissibile j X - .U un insieme nu- itBtale che sia un sottoinsieme anatitico reale A n T 0. Infatti da [5] J Em § 8, si deduce che dato un sottoinsieme analitico reale A c X esiste un insieme numerabile S di punti di A tale che se B e X è un sottoinsieme analitico reale e B fl S o allora dimr (A n B) dim l , A. E’ chiaro allora che si possono costruire 2n + 1 sistemi a-ammissibili A = = = tali ne che, risulti se segue che (2) Dimostriamo quindi l’esistenza d’un sistema soddisfacente le proprietà dette. Sia 99 : X- C4 n+2 l’applicazione sia ogni Per risulta By (E per ogni o-ammissibile olomorfa di cui alla proposizione 2. 584 c X un insieme numerabile di punti : mediante iperpiani reali reali coordinati di G4"+2 si può ottenere una famiglia iperpiani paralleli agli localmente finita di « rettangoli » aperti, disgiunti di G4?’+2 tali che: Sia T è compatto siamo supporre inoltre che il in un rettangolo di 1Rjlj e o Pos- ogni per coniugio in C4n+2 (i. e. trasformi ogni rettangolo di adattato al coniugio). un sistema a-ammissibile di C4,1+2 Per il lemma 1 di [3] costruzione adattato al coniugio in C4,,+2 . Ora V ---&#x3E;- IV è un’applicazione olomorfa tra spazi di Stein un aperto di W che è allora y-1 (Q) è Ne segue, ricordando che = p-~ (Rj), B,, l’applicazione un = 99 è . Per e Q è propria, che, posto Uj = X. sistema o-ammissibile di degli iperpiani reali che dividono C4 n+2 nei rettangoli Rj è un insieme analitico reale quindi la sua immagine inversa mediante 99 è un sottoinsieme analitico reale di X, che per costruzione è disgiunto da T. L’unione Ciò conclude la dimostrazione. OSSERVAZIONE l. Per costruzione convessi. Inoltre posto Vj = cui s (cfr. [3] a (Vj) ha inoltre = PROPOSIZIONE zione e patto, fj In lemma un 1) Sia sistema JT -j &#x3E; 0. Esiste uno (Bv) e un e Vj, o (Bv) 4. gli aperti = tali aperti sono sistema a-ammiss bile in B~. spazio una di Per Stein, ogni j E » sia funzione Kj c: Uj un com. tale che ove DIMOSTRAZIONF,. Sia 1 = a (j) definito da Si può supporre, o ( U) = Per il Kj’ :3 Kj, che Narasimhan (cfr. [3], teorema 2) esiste f E sil (X) eventualmente considerando compatti teorema di tale che approssimazione di = risulta 585 da cui segue e N IV Sia i uno spazio di Stein, !V X -- X un’antiinvoluzione, a: sistemi a-ammissibili. Siano ed compatti ove è se Al variare di K, KjÅ,e, ej un compatto si è posto i sottoinsiemi damentale di intorni di (0) per una la Y&#x3E;i-topologia associata ai sistemi è strettamente V~, formano topologia sistema fon- che chiameremo su = un 1, ... , , più topologia naturale su (JT). Osserviamo inoltre che con una m-topologia lo spazio (1) non è metrizzabile e non è uno spazio vettoriale topologico (la moltiplicazione per uno scalare non è un’applicazione continua). Si può tuttavia dimostrare che con la 1n-topologia (1) è uno spazio completo, di Baire (cf. [0]). Una m-topologia PROPOSIZIONE 5. Sia Per fine della JT uno spazio d Stein, o : tale che ogni compatto coinpatto, per ogni f E A ~~ ) esiste ~ &#x3E; allora g E A sistemi Siano Allora è denso in sistefiii In DIMOSTRAZIONE Sia Si può 1 B’)., ,n (K). In _particolare A (K) è aperto. per la in-topologia particolare i compatti, saccessione associata al sistema ; supporre che una 0 tale che associata ai è denso in 586 A Si può inoltre supporre che gli aperti osservazione 1). Sia c BA un compatto contenente Sia CA un intorno compatto di ’K/ in Supponiamo siano A (X}-convessi B.i ed i KjA (cf. BA. che stanno in che Si ha Se K f E A (K) ed K’ allora A c c A (R ) ; quindi E9 chiaro ogni compatto per j C max jf i . per 8 J f E A (K+’) per ogni v E 11, che si può supporre C c gl se A è denso (2) quindi esiste f1= ( fl , tale che Per tale che Poichè sono A stono m ne E A Sia -convesso,5 (X)-convessi I esiste iii) allora se EA ... , B1 e (.g1 ) 3i &#x3E; 0 °1 = gli aperti ~7/ e funzioni olomorfe si abbia : . su X, tali che posto D1 = segue D’altra parte tale che A (g2 ) sIl:n (X è denso in ) quindi esiste , (g2 ), Sia tale che allora F E A se - (K2). soddisfa la Per iterazione si trova disegnaglianza una successione 587 tale che Quindi se per per e la S è un X uno 11 E X. Scegliendo opportunamente spazio complesso, sottoinsieme analitico di e ~." si ha : i Xe X -S è una ex punti singolari di varietà complessa. x E X - S indichiamo - (g) il rango jacobiano di l’applicazione g nel punto x. , cioè il rango della matrice jacobiana N X uno spazio di Stein T c X un insieme discreto PROPOSIZIONE 6. Sia un’antiinvoluzione. Sia Per quindi S l’insieme dei (tm un’applicazione olomorfa. Dato - con v proposizione è completamente dimostrata. b. Sia 11: Kc ogni compatto ogni N di dimensione n, di punti, Q : del- N XX a (X), q ogni compatto K c X sia A (K) c sfla (X) l’insieme degli elementi f tali i) f separa i punti di T fl (K u a (K)) è l’applicazione definita da n. che : si ha per T n K U o (K) che sia un punto regolare di Allora la jaY&#x3E;iiglifi degli insierni A (K) verifica ogni xp E posizione precedente (con DIMOSTRAZIONE. (1) che separano e denso in m === x: le ipotesi della 1). Proviamo dapprima che l’insieme delle funzioni un numero finito di punti di X, è aperto 588 Si può supporre che sia a (xj) x~.~~~ con 1 Siano ...,f, funzioni di (X) tali che = p per ogni 1 Saj Sa p. ( j) ~ 6 Consideriamo la funzione tali che numeri reali allora se se La funzione f appartiene a separa i e punti Sia 9 E g(a (X) se ~ coincide e AE R : g +;’1 non separa i punti Xi , ... , x. dei valori con uno se e che solo sono in segue che g è limite in (-V) di una successione che separano i funzioni x, . E’ poi immediato (y + i è aperto. vedere che l’insieme delle funzioni che separano numero finito : ne Proviamo (2) la condizione ora che l’insieme delle funzioni ii) dell’enunciato è aperto e denso X un compatto e sia ~x1, ... ,x,) Sia g c Esistono coordinate olomorfe xi e a (s;) rispettivamente, tali o = in (X) che verificano ,~~ (~ ). T n K. nell’intorno di che si esprima in questi E’ noto che esistono n funzioni ~Oi’." , Wn olomorfe x, valori assegnati e tali che i differenziali ... ,2 XP eguali a ~ in = Risulta allora chiaro che z, = ... , intorni con su i che div, , ... , assumono siano %~ ~... , hanno la stessa proprietà. Le funzioni Zl ,... ,zn danno allora l’intorno di ogni un sistema di coordinate locali nel- xp . - Siano ~,~ ~... ,5 A. In un punto numeri reali ; 1 ~ j ~, ~, è tale che il vettore sia con risulta se e è solo se combinazione li- 589 neare dei vettorii Quindi escluso al più un numero finito di valori di A, g + À( verifica la condizione ii) dell’enunciato. Esiste allora una successione di funzioni per convergente a g in fla (1) 1 ~ j ~ p e per ogni Da (1) e (2) segue che A (g) è A (.g’) c A (K) ; e tale che - , denso in essendo stia (X) A (K) - ogni compatto .g c X. A (K’ insiemi di appli- per e o cazioni olomorfe è facile verificare se E A allora g K c K’, esiste e &#x3E; 0 tale che ( ). COROLLARI 0 1. Nelle ipotesi della proposizione sistema o-ammissivile e _per E 10, Kj c Uj, Sia C c X urc compatto e &#x3E; 0, h E sIla e un (X) N iV sieme discreto T c X esiste fE (X) i _punti precedente (X ), sia E compatto ed un n. m Dato un m 0. in- tale che : per f separi se ogni di T per ogni .K c X un compatto e sia A (g) definito come proposizione precedente. Allora la famiglia degli A (g) verifica le ipotesi proposizione 5. Dalla proposizione 5 segue che esiste f E A (K), per ogni compatto .g c X, verificante i), ii), iii). DIMOSTRAZIONE. Sia nella della § 3. Un teorem a a’immersione per gli N a. Sia X (1R)-spazi analitici. N uno spazio complesso /V di dimensione n, : X- (tk un’appli- cazione olomorfa. Sia M’ (99) di i X Ì~. complesso di X X X contenente la diagonale A di X X i. Sia iV($) l’unione delle componenti irriducibili di àI’ (§$) che non sono contenute in A : M(~) è un sottoinsieme analitico complesso è un sottoinsieme analitico 590 singolari di X Siain 8 1’insieme EdeiX -punti S. Sia di ~ N un N X’ (99, m) N punto x sia o~ e (T) il rango jacobiano per N è un N sottoinsieme analitico complesso di X - S la cui chiusura sottoinsieme analitico di X. Chiaramente nessuna delle comN è X (p, un ponenti irriducibili di X (g~, è contenuta in S. X PROPOSIZIONE 7. Sia un’antiínvoluzione. Sia uno m di Stein di dimenssione n, sistema a-ammissibile. spazio un a : i--&#x3E; X tale che : DIMOSTIP.AZIONF,. Siano Scegliamo in ciascun Mq sieme discreto di X (!k, in) i&#x3E; i. n - k+ vq&#x3E; É A : punto JT~ m. Dall’ipotesi bk) è l’unione delle Xm è contenuta in quindi ogni componente che non appartiene a segue 8 poi + e 111 (O (x. + m 2013 i , dimz y m 2013 sottoin- componenti irriducibili di n). Nessuna compo- conseguentemente irriducibile À/j§ 8 un -:.---- in contiene un punto 1). ~, ~(~ , ~ 2013 l)y "m 1n. Inoltre i punti é m ~~ 19n - 1, formano un sottoinsieme discreto di X. Poichè 01 Sia componenti irriducibili di 1JI (!k). le che hanno dimensione n - le nente irriducibile di e Mq, q E 11, un = Sia T l’insieme formato dai Per il corollario 1 punti xP esiste! E Au (X) per e ogni ogni e Xq , Yq tale che = m = 0~... ~ 2013 i. 591 Sia fk+, == (fk f ) e proviamo che fk+, soddisfa le condizioni ack+1) e non contenuta in d, Infatti sia M una componente irriducibile di E Ma e Allora M c per qualche q. M, quindi dime (Xq, yQ) ne segue cioè Q’k+l)- Se A è in una pure A allora o A è contenuta componente irriducibile di n - lc + 7yi opdimensione componente irriducibile di è contenuta in una componente irriducibile X~ di Ma allora una A ~ .rP E XP in cosicchè i Possiamo provare dim ~ A k + teoremi. n seguenti - 1n cioè bk+1). k+l)- - TEOREMA 1. Sia - X di Stein di dimensione n, delle applicazioni E stl;n+l spazio g~ antiinvoluzione. Allora tive À _proprie e regolari nei punti regolari X è denso in DIMOSTRAZIONF,. Consideriamo 2n + 1 sistemi un compatto c =1, ..., 2n + 1, e per ogni 3 1 C proposizione 5 esistono in Poichè le condizioni ao) tale che esiste y~1 E gla un 1 N X ---&#x3E; X unac (X) che sono (X). a-ammissibili Kj Uj Uj Sia le di o : E m’ tale che Per compatto di tali che per, e bo) della proposizione precedente sono vuote, (.~) Possiamo sucessivamente trovare per la proposizione 7, ’~P2 , ... tali che 1’applicazione X __&#x3E; ek definita da x - se Vk è ..., allora in (x), ... 592 con è L’applicazione propria poichè Poiché ’~; è iniettiva e regolare TEOREMA l’. Nelle 2n punti regolari di X. Ciò ipotesi prova il teorema l. del teorema 1 siano sistemi o-am1nissibili tali che + 1 Allora e nei regolari ai siste&#x3E;ii nei delle a licazioni (29t + 1)-topologia _punti regolari di i è denso, (X) e n’ nel sottospazio delle applicazio&#x3E;ii g E associata c che sono proprie. DIMOSTRAZIONE. Sia pria. Sia un compatto tiva e ed regolare esiste nei è di X, Ciò prova il teorema 1’. segue che iniet- tale che propria : infatti per ogni successione sottosuccessioni convergenti si ha L’applicazione g di punti regolari pro- compatti e Dalla dimostrazione del teorema 1 tali che . fissati un’applicazione priva 593 N N Sia X nno spazio di Stein, N un’antiinvoluzione : sistemi o-ammissibili Siano su compatta poniamo : Al variare di K, gli insiemi V m formano un sistema fondamen~ tale di intorni di (0) per una topologia su (~) che chiameremo la 1n-to’ A ai associata =1, ... ,m. sistemi pologia Vale il seguente. LEMMA. 2. Sia .X uno spazio di un’antiinvoluzione ed Stein, sisteini a-aminissibili. Al- mz lora lo sistemi è denso in c)2,11 spazio (X) per- la associata ai m-topologia DIMOSTRAZIONE. ÌiJ conseguenza immediata del lemma 1 sizione 4. della propo- e (1R)-spazio analitico di di1nensione n. Esiste un’applicazione analitica, iniettiva,’ propria cp : X- 1{r~n+], tale che g~ (X) è un sottoinsieme analitico di 1R2n+l. Se X è coerente, 99 è regolare nei punti regolari TEOREMA 2. Sia X un di X. DI3IOSTRAZIONE. Per la proposizione N di dimensione n 1 esistono uno N ed un’antiinvoluzione a : X- X tale che X = Per il teorema 1 esiste punti regolari di X; q; [x E X : o (x) _ ~~ ~ è allora ha cp (X) C se e analitico di D’altra e parte esquindi g (X) = sottoinsieme analitico di 1R2,,+I. coerente, X è un complessificato di X e quindi x E X solo se è regolare per X : ne segue che 99 è regolare Se X è per X un x). propria e regolare nei un’applicazione analitica iniettiva e 1V è = che è iniettiva propria ; inoltre essendo Esil;n+ (X) si sendo propria (X) è un sottoinsieme = ~ (x) (Ì lR2n+1 di Stein X spazio N è regolare punti nei regolari di X. OOROLLARIO 2. Una varietà analitica reale X di di1uensione n con topo.. logia a base numerabile è isomorfa ad una sottovarietà analitica reale di ’n+1. 594 analitico COROLLARIO 3. Sia X 2cn spazio analitico reale di dimensione n e sia (.X) lo spazio delle ai&#x3E;plicazioni analitiche che sono L’ insieme delle reali iniettive e _proprie, (iniettive, proprie e regolari nei punti regolari di X) è denso in (X). coerente) - - - X uno spazio di Stein di dimensione n e a : 1 X - X che X=(x E X : 6 (x) x . Per il lemma del paragrafo 1 DIMOSTRAZIONE. Sia un’antiinvoluzione tale = (X) che sono restrizioni ad .X di applicazioni denso. Dal teorema 1 segue (X ) formano un sottospazio à’+1 che l’insieme (X, X) che sono iniettive e proprie (iniettive, proprie e regolari nei punti regolari di X) è denso in (X, X ). le applicazioni g E COROLLARIO 4. Sia X analitico un (uno spazio analitico N N reale N X uno spazio di Stein, Q : X -+ X un’antiinvol1tzione tale che X=(x E .X : a (x) = x e 1 líl, A =--- il ..., 2n + 1, sistemi a-a1ndi dimensione coerente) Sia n. Allora l’insiente delle missibili tali che applicazioni 99 E (X) che sono íniettire e proprie (iniettive, _proprie e regolari nei _punti regolari di X) è denso, per la (2n + 1)-topologia associata cci sistemi~~~~ E m , nel sottospazio delle applicazioni (r E (X) che sono proprie. E DIMOST’RAziONE. É analoga alla dimostrazione presenti il teorema 1’ ed il lemma 2. N N X è N uno N N X uno spazio compatto e K c X PROPOSIZIONE 8. Sia í".J Sia K c X di Stein, /V ítnlantíínvo litzione. Q : o í".J un , un coiiipatto tale che Sia f E _-2r la (X ) un’applicazione iniettiva e regolare su K. Allora esiste che se g E Aà {X) e Il f - gK’ E, g è iniettiva e regolare su K. DIMOSTR,AZIONE. cf. [3] un aperto (X ). E&#x3E; 0 ta,le lemma 5. COROLLARIO. 4. L’insieme delle su K è 3, tenendo spazio complesso, a : ’ - X un’antiinvoluzione. Diremo di tipo N rispetto a. a se per ogni x E X esiste un’applicazione che è regolare in x. b. Sia che X del Corollario Inoltre (X ) fE se f che è iniettiva sono e iniettive regolare in e regolari un intorno 595 U di K allora eszstono e g - f 11 K’ E allora 8 &#x3E; 0, gè compatto regolare e un iniettiva e (X ) U tale che se g E intorno di K. su un N N N X uno spazio di Stein di di1nensione n, a : X - X {x E : a (x) x}. Supponia1no che X sia di tipo l.T PROPOSIZIONE 9. Sia un’antiinvoluzione rispetto a a con cazioni g E e N &#x3E; (X) N X = ii. Allora dato che = un iniettive sono compatto K e regolari in c X l’insieiiie delle un appli- intorno di denso (X). in DIMOSTRAZIONE. (1). Si fa uso del seguente risultato dimostrato nel [2]. Sia D c en nn dominio d’olomorfia, sia A c D un sottoinsieme analitico complesso con la struttura indotta da .D, K c D un compatto. Esiste una costante M = MK dipendente solo da K tale che se f è una funzione olomorfa su A e sup ) f (x) C 1 allora esiste F: D - G olomorfa, tale che ~ 8 di Ciò un per il corollario 4 basta provare che per intorno U di x in X tale che l’insieme delle tive ogni x E .K esiste posto, ~6~~(~) regolari su ~7 è denso in Segue, per ipotesi, che dato x può inoltre supporre a (V) = V e sia il coniugio in GN : allora se G11 di definizione V tutte le analitico g1, di cui sopra, il (go m) è l’immagine Sia B’ e.B il fatto come e una la sua di ~F in inversa e in X una tale e palla propria. che l’antiinvoluzione indotta da o Y (go , m) se jacobiano di 6~ segue: x E rango in V dell’insieme dei quindi Y (go , ogni prolunga- per è C punti è m. che go o ha un un prolungamento tali che seguente: l’insieme delle lungamento olomorfo ’G su B di rango jacobiano = ’ G (z), è aperto e denso in.9Îa (X). Per di B in cui sottoinsieme palla aperta concentrica tale che B’ cB e sia (X) iniet- Sia per Gi hanno rango jacobiano ~ m : complesso di V. Sia x E U con olomorfa tale che hinsieme definito mento un’applicazione sia olomorfa un’applicazione V di x E X esistono un intorno tali che Si sono (X). e aperta che v. di rango jaco- ~’ o g-1 abbia un proin 9 (x) e ’G (z) = 596 Infatti sia ~ : ~ 2013~ d tale che - h o (G, H) H o g ha un ;-1 funzione olomorfa tale che una abbia rango in jacobiano i- -~-1 g (x). H (z) =H Sia h (z) e tale che Allora, per quanto detto all’inizio della dimostrazione, prolungamento olomorfo ’H su B tale che ’H (z) = ’H (z) e 8. Sia ’ll il H - ’H IIB’ 11 B, un Me. Poichè prolungamento olomorfo di h o g su B tale h o g-~1 e a (B’) (h B’, H = FR è o = = prolungamento olomorfo di h o g-1 tale che ’H(z)=’H(z) e opportuno, per la proposizione 8 (G, ’H) ha rango r + 1 in e quindi ha la proprietà richiesta : ciò prova che l’insieme delle di cui sopra è aperto. Proviamo che è denso. Sia e :;;1 un prolungamento olomorfo su B : allora se (G, rango r-1 in g (x) e (G, ha rango r + 1 (x) e questo prova l’asserzione. e sia Il (g~) l’insieme delle componenti irriducibili (3) dell’insieme analitico complesso ((x, y) E X-: 9-9 (x) = ’~J (y j; ~ che non sono contenute nella diagonale di X X X. Supponiamo che ak) le componenti irriducibili di 3f($) che incontrano K X K abbia. no dimensione complessa C 2n - k. le componenti irriducibili di V (y, 1n) che incontrano U= 9-1 (B’) n V, un Se E &#x3E; 0 è ~ N N N N N N N o abbiano dimensione -j- N. 1n, per N N N tali che Allora l’insieme delle N h) soddisfi OCk+,) è e (X). denso in sfla La dimostrazione è analoga Poichè le condizioni ao) e a quella della proposizione sono vuote ne 7. segue che 1’insieme delle tali che è denso in La tesi segue allora dal fatto che la condizione golare in ogni punto di U. Possiamo dimostrare i teoremi TEOREMA 3. un’*antiinvoluzione. spazio Su . o che ii) implica che 7 è re- seguenti. Stein di di»ie&#x3E;isione n, sia didi tipo tipo N&#x3E; N&#x3E; nn _petto ris di i " : i---&#x3E; : a a a. o. Allora 597 l’insieme delle applicazioni iniettive proprie e regolacri X è su denso in DIMOS1.’RAZIONE. Sia Kc X compatto un e (K) l’insieme delle sia A che sono iniettive e regolari su un intorno di K. applicazioni Dall’ultimo corollario e dalla proposizione 9 segue che A (K) soddisfa le condizioni della proposizione 5. Siano 2n + 1 sistemi a-ammissibili tali che Poichè ogni Uj A è relativamente compatto esistono dei compatti _ tali che successione associata al sistema Sia sia e poi Cc X un compatto ed E &#x3E; 0. Si può supporre Oc B1 Per la proposizione 5 esistono .N -~- n funzioni olomorfe su per ogni ~. tali che Per le iniettiva e proposizioni 9 e 5 esiste regolare su ogni compatto L’insieme dei di X, e quindi- su è con- tali che punti tenuto in C U e qúindi è compatto. X uno spazio analitico TEOREMA 4. localmente di tipo X sia che Supponiamo un sottoinsieme analitico di 1RN+n. DIMOSTRAZioNF,. Esistono uno spazio reale, coerente, di diiiiensione n. N&#x3E; n. Allora X è isomorfo ad di Stein X cli dimensione À - X tali che X 1 x E X : a (x) x) N rispetto a o. Siano infatti X un complessificato di X e a : involuzione tale che X (x E X : a (x) xl. un’antiinvoluzione ~2 che è inoltre se = 6 : = = = ed X sia di n ed tipo un’anti. 598 Sia x E X : U, tale che xE per su o l’osservazione del § 1 esiste una U si esprime con equazioni del tipo Esistono N funzioni olomorfe coincidono con è regolare in x e regolare su su X, f1, ... , f~ questo prova Per il teorema 3 esiste è allora che lÉ un -ol, i cui differenziali in x ( fN)R) di ..fin CN rispetto a o. tipo propria iniettiva sottoinsieme analitico complesso di dz1, ... , dzN. L’applicazione F = e carta locale è di ... , _Y risulta cp è ull cioè 99 (x) è un sottoinsieme analitico reale di isomorfismo c~i X su 99 (X). mN+n e Univer8ità di Pisa BIBLIOGRAFIA [0] [1] A. H. [2] H. ANDREOTTI, « Lezioni sugli spazi vettoriali topologici » Note ciclostilate. CARTAN, Variétés analytiques réelles et variétés analytiques complexes, Bull. Soc. Math. de France 85 (1951) pp. 77-100. GRAUERT - R. 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