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PLANE ALGEBRAIC CURVES

 
First Examples
      Planes
      Curves
      Projective Closure
      Points
      Choosing Coordinates
      Function Fields and Divisors
 
Ambient Spaces
 
Plane Curves
      Creation
      Base Change
      Basic Attributes
      Basic Invariants
 
Local Geometry
      Creation of Points on Curves
      Operations at a Point
      Singularity Analysis
      Resolution of Singularities
      Local Intersection Theory
 
Global Geometry
      Genus and Singularities
      Projective Closure and Affine Patches
      Maps and Curves
      Special forms of Curves
 
Function Fields
      Function Fields
      Differentials
            Differential Space
            Operations on Differentials
 
Divisors
      Places
            Sets of Places
            Places
      Divisor Group
      Creation of Divisors
      Arithmetic of Divisors
            Coefficient Arithmetic
      Abstract Function Fields
 
Linear Equivalence of Divisors
      Linear Equivalence and Class Group
      Riemann--Roch Spaces
 
Advanced Examples
      Trigonal Curves
      Geometric Codes
 
Bibliography







DETAILS

 
First Examples

      Planes

      Curves

      Projective Closure

      Points

      Choosing Coordinates

      Function Fields and Divisors

 
Ambient Spaces
      AffineSpace(k,2) : Rng, RngIntElt -> Aff
      ProjectiveSpace(k,2) : Rng,RngIntElt -> Prj
      DirectProduct(A,B) : Prj,Prj -> PrjProd,SeqEnum
      RuledSurface(k,n) : Rng,RngIntElt -> PrjScrl
      CoordinateRing(A) : Sch -> RngMPol
      FunctionField(A) : Aff -> FldFunRat
      A ! [a,...] : Sch,[RngElt] -> Pt
      Origin(A) : Aff -> Pt
      Coordinates(p) : Pt -> SeqEnum
      Example Crv_plane-points (H82E1)

 
Plane Curves

      Creation
            Curve(A,f) : Sch, RngMPolElt -> Crv
            Curve(A,I) : Sch, RngMPol -> Crv
            Line(C,p,q) : Crv, Pt,Pt -> Crv
            Conic(P,S) : Prj, Pt -> Crv
            Union(C,D) : Sch,Sch -> Sch

      Base Change
            BaseChange(C,K) : Sch,Rng -> Sch
            BaseChange(C,m) : Sch,Map -> Sch
            BaseChange(C,A) : Sch,Sch -> Sch
            BaseChange(C, n) : Sch, RngIntElt -> Sch
            Example Crv_curve-base-change (H82E2)

      Basic Attributes
            AmbientSpace(C) : Sch -> Sch
            BaseRing(C) : Sch -> Rng
            DefiningEquation(C) : Sch -> RngMPolElt
            Ideal(C) : Sch -> RngMPol
            CoordinateRing(C) : Sch -> Rng
            Curve(C) : Sch -> Crv
            Degree(C) : Sch -> RngIntElt
            JacobianIdeal(C) : Sch -> RngMPol
            JacobianMatrix(C) : Sch -> ModMatRngElt
            HessianMatrix(C) : Sch -> Mtrx
            Example Crv_curve-hessian (H82E3)

      Basic Invariants
            IsReduced(C) : Sch -> BoolElt
            IsReducible(C) : Sch -> BoolElt
            IsIrreducible(C) : Sch -> BoolElt
            IsSingular(C) : Sch -> BoolElt
            IsNonsingular(C) : Sch -> BoolElt

 
Local Geometry

      Creation of Points on Curves
            C ! [a,...] : Crv,[RngElt] -> Pt
            C(L) ! [a,...] : SetPt,[RngElt] -> Pt
            Curve(p) : Pt -> Crv
            Curve(P) : SetPt -> Crv
            Coordinates(p) : Pt -> SeqEnum
            p[i] : Pt, RngIntElt -> RngElt
            p eq q : Pt,Pt -> BoolElt

      Operations at a Point
            p in C : Pt,Sch -> BoolElt
            IsNonsingular(p) : Sch,Pt -> BoolElt
            IsSingular(p) : Sch,Pt -> BoolElt
            IsInflectionPoint(p) : Sch,Pt -> BoolElt,RngIntElt
            TangentLine(p) : Crv,Pt -> Crv
            TangentCone(p) : Crv,Pt -> Crv
            IsTangent(C,D,p) : Sch,Sch,Pt -> BoolElt

      Singularity Analysis
            Multiplicity(p) : Sch,Pt -> RngIntElt
            IsDoublePoint(p) : Crv,Pt -> BoolElt
            IsOrdinarySingularity(p) : Sch,Pt -> BoolElt
            IsNode(p) : Crv,Pt -> BoolElt
            IsCusp(p) : Crv,Pt -> BoolElt
            IsAnalyticallyIrreducible(p) : Crv,Pt -> BoolElt
            Example Crv_curve-iscusp (H82E4)

      Resolution of Singularities
            Blowup(C) : Crv -> Crv, Crv
            Blowup(C,M) : Crv,Mtrx -> Crv, RngIntElt, RngIntElt
            Example Crv_weighted-blowup (H82E5)

      Local Intersection Theory
            IsIntersection(C,D,p) : Sch,Sch,Pt -> BoolElt
            IsTransverse(C,D,p) : Sch,Sch,Pt -> BoolElt
            IntersectionNumber(C,D,p) : Sch,Sch,Pt -> RngIntElt
            Example Crv_local-intersection-example (H82E6)

 
Global Geometry

      Genus and Singularities
            Genus(C) : Crv -> RngIntElt
            ArithmeticGenus(C) : Crv -> RngIntElt
            NumberOfPunctures(C): Crv -> RngIntElt
            SingularPoints(C) : Sch -> SeqEnum
            HasSingularPointsOverExtension(C) : Sch -> BoolElt
            Flexes(C) : Sch -> SeqEnum
            C eq D : Sch,Sch -> BoolElt
            C subset D : Sch,Sch -> BoolElt

      Projective Closure and Affine Patches
            ProjectiveClosure(A): Sch -> Sch
            ProjectiveClosure(C) : Sch -> Sch
            Example Crv_proj-cl-commutes (H82E7)
            LineAtInfinity(A) : Aff -> Crv
            PointsAtInfinity(C) : Crv -> SetEnum
            AffinePatch(C,i) : Crv,RngIntElt -> SeqEnum
            Example Crv_second-affine-patch (H82E8)

      Maps and Curves
            IdentityAutomorphism(A) : Sch -> AutSch
            TranslationToInfinity(C,p) : Crv,Pt -> Crv,AutSch
            Example Crv_translation-to-infinity (H82E9)

      Special forms of Curves
            IsEllipticWeierstrass(C) : Crv -> BoolElt
            IsHyperellipticWeierstrass(C) : Crv -> BoolElt
            EllipticCurve(C,p) : Crv, Pt -> CrvEll, Map, Map
            WeierstrassForm(C,p) : Crv, Pt -> CrvEll, MapSch

 
Function Fields

      Function Fields
            FunctionField(C) : Crv -> FldFun
            Curve(F) : FldFun -> Crv
            Example Crv_ff-creation-example (H82E10)
            Evaluate(f,p) : FldFunElt,Pt -> RngElt
            Valuation(f,p) : FldFunElt,Pt -> RngIntElt
            Valuation(p) : Pt -> Map
            UniformizingParameter(p) : Pt -> FldFunRatMElt
            Example Crv_ff-elements-example (H82E11)

      Differentials

            Differential Space
                  DifferentialSpace(C) : Crv -> DiffFun
                  SpaceOfDifferentialsFirstKind(C) : Crv -> ModFld, Map
                  FunctionField(S) : DiffFun -> FldFun
                  DifferentialSpace(D) : DivCrvElt -> ModTup,Map
                  S eq T : DiffFun,DiffFun -> BoolElt
                  a in S : RngElt,DiffFun -> BoolElt

            Operations on Differentials
                  Differential(a) : FldFunElt -> DiffFunElt
                  Identity(S) : DiffFun -> DiffFunElt
                  f * x : RngElt,DiffFunElt -> DiffFunElt
                  Cartier(a) : DiffFunElt -> DiffFunElt
                  IsExact(a) : DiffFunElt -> BoolElt
                  IsZero(a) : DiffFunElt -> BoolElt
                  a eq b : DiffFunElt,DiffFunElt -> BoolElt
                  FunctionField(a) : DiffFunElt -> FldFun
                  Example Crv_curve-differentials (H82E12)

 
Divisors

      Places

            Sets of Places
                  Places(C) : Crv -> PlcCrv
                  Curve(P) : PlcCrv -> Crv
                  P eq Q : PlcCrv,PlcCrv -> BoolElt

            Places
                  Places(C,m) : Crv,RngIntElt -> SeqEnum
                  Place(C,m) : Crv,RngIntElt -> BoolElt,PlcCrvElt
                  Place(p) : Pt -> PlcCrvElt
                  Places(p) : Pt -> SeqEnum
                  Place(Q) : SeqEnum -> PlcCrvElt
                  RationalFunctions(P) : CrvPlcElt -> SeqEnum
                  Example Crv_place-equations (H82E13)
                  Zeros(C,f) : DivCrv, FldFunElt -> SeqEnum
                  Example Crv_zeros-and-poles (H82E14)
                  Curve(P) : PlcCrvElt -> Crv
                  RepresentativePoint(P) : PlcCrv -> Pt
                  P eq Q : PlcCrvElt, PlcCrvElt -> BoolElt
                  Valuation(f,P) : FldFunElt, PlcCrvElt -> RngIntElt
                  Valuation(P) : PlcCrvElt -> Map
                  Valuation(a,P) : DiffFunElt,PlcCrvElt -> RngIntElt
                  Residue(a,P) : DiffFunElt,PlcCrvElt -> RngElt
                  UniformizingParameter(P) : PlcCrvElt -> FldFunRatMElt
                  IsWeierstrassPlace(P) : PlcCrvElt -> BoolElt

      Divisor Group
            DivisorGroup(C) : Crv -> DivCrv
            D ! 0 : DivCrv,RngIntElt -> DivCrvElt
            Curve(Div) : DivCrv -> Crv
            Div1 eq Div2 : DivCrv,DivCrv -> BoolElt

      Creation of Divisors
            DivisorGroup(D) : DivCrvElt -> DivCrv
            Curve(D) : DivCrvElt -> Crv
            Div ! 0 : DivCrv, RngIntElt -> DivCrvElt
            Div ! p : DivCrv, PlcCrvElt -> DivCrvElt
            Divisor(Q) : SeqEnum -> DivCrvElt
            Example Crv_divisor-equations (H82E15)
            Divisor(Div,S) : DivCrv, SeqEnum -> DivCrvElt
            PrincipalDivisor(Div,f) : DivCrv, FldFunElt -> DivCrvElt
            Divisor(Div,a) : DivCrv,DiffFunElt -> DivCrvElt
            Divisor(Div,L) : DivCrv, Crv -> DivCrvElt
            Divisor(Div,p,q) : DivCrv,Pt,Pt -> DivCrvElt
            Support(D) : DivCrvElt -> SeqEnum
            Example Crv_divisor1 (H82E16)
            Valuation(D,p) : DivCrvElt, Pt -> DivCrvElt
            ComplementaryDivisor(D,p) : DivCrvElt,Pt -> DivCrvElt

      Arithmetic of Divisors

            Coefficient Arithmetic
                  D + E : DivCrvElt,DivCrvElt -> DivCrvElt
                  Degree(D) : DivCrvElt -> RngIntElt
                  IsEffective(D) : DivCrvElt -> BoolElt
                  SignDecomposition(D) : DivCrvElt -> DivElt,DivElt
                  Example Crv_divisor2 (H82E17)
                  D eq E : DivCrvElt,DivCrvElt -> BoolElt
                  IsZero(D) : DivCrvElt -> BoolElt
                  IsCanonical(D) : DivCrvElt -> BoolElt,DiffFunElt
                  Example Crv_canonical_divisor (H82E18)

      Abstract Function Fields
            S ! P : PlcCrv, PlcFunElt -> PlcCrvElt
            FunctionFieldPlace(P) : PlcCrvElt -> PlcFunElt
            Div ! D : DivCrv, DivFunElt -> DivCrvElt
            FunctionFieldDivisor(D) : DivCrvElt -> DivFunElt

 
Linear Equivalence of Divisors

      Linear Equivalence and Class Group
            IsPrincipal(D) : DivCrvElt -> BoolElt,FldFunRatMElt
            IsLinearlyEquivalent(D1,D2) : DivCrvElt,DivCrvElt -> BoolElt
            ClassGroup(C) : Crv -> GrpAb, Map
            Example Crv_divisor-class-group-example (H82E19)

      Riemann--Roch Spaces
            RiemannRochSpace(D) : DivCrvElt -> ModTupFld,Map
            Basis(D) : DivCrvElt -> SeqEnum
            DifferentialBasis(D) : DivCrvElt -> SeqEnum
            IndexOfSpeciality(D) : DivCrvElt -> RngIntElt
            IsSpecial(D) : DivCrvElt -> BoolElt
            GapNumbers(D) : DivCrvElt -> SeqEnum
            GapNumbers(p) : Pt -> SeqEnum
            WeierstrassPlaces(D) : DivCrvElt -> SeqEnum
            WronskianOrders(D) : DivCrvElt -> SeqEnum
            RamificationDivisor(D) : DivCrvElt -> DivCrvElt
            DivisorMap(D) : DivCrvElt -> MapSch
            CanonicalMap(C) : Crv -> MapSch
            Example Crv_canonical-map (H82E20)

 
Advanced Examples

      Trigonal Curves
            Example Crv_trigonal-curve (H82E21)

      Geometric Codes

 
Bibliography