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  <teiHeader>
    <fileDesc>
      <titleStmt>
        <title>Fonds Grothendieck, cote n° 31, pages 1–20 — transcription</title>
        <author>Alexandre Grothendieck</author>
        <respStmt>
          <resp>transcription automatique — première passe, non vérifiée contre les pages par une personne (<date when="2026-09-10">2026-09-10</date>)</resp>
          <name xml:id="pass" type="model">Fable 5.1 (claude-fable-5-1)</name>
        </respStmt>
        <respStmt>
          <resp>procédure, outillage, export TEI</resp>
          <orgName xml:id="ed">grothendieck.commutator.io (Commutator, Paris)</orgName>
        </respStmt>
      </titleStmt>
      <editionStmt>
        <edition>Édition de démonstration</edition>
      </editionStmt>
      <publicationStmt>
        <publisher>Commutator</publisher>
        <pubPlace>Paris</pubPlace>
        <date when="2026-09-25">2026-09-25</date>
        <availability status="restricted">
          <p>Le fonds Alexandre Grothendieck est sous droits. Cette transcription
          est une édition de démonstration, non autorisée, produite par une
          machine et non vérifiée ; aucune image du fonds n'est reproduite. La
          source LaTeX dont ce fichier dérive est publiée sous https://github.com/Commutator-IO/grothendieck-project.</p>
        </availability>
        <ref target="https://grothendieck.commutator.io/">https://grothendieck.commutator.io</ref>
      </publicationStmt>
      <sourceDesc>
        <msDesc>
          <msIdentifier>
            <country>France</country>
            <settlement>Montpellier</settlement>
            <repository>Université de Montpellier</repository>
            <collection>Fonds Alexandre Grothendieck (archives mathématiques, 1949–1991)</collection>
            <idno type="cote">31</idno>
          </msIdentifier>
          <head>SGA A [SGA 4] (Résidus de rédaction) : notes manuscrites (s.d.)</head>
          <msContents>
            <summary>Pages 1 à 20 de la cote, dans la
            numérotation des archivistes (crayon, en bas à gauche de chaque
            page) ; lot 1 de vingt pages.
            Les pages absentes de la transcription ne portent pas de
            mathématiques et sont omises ; le saut dans la numérotation en est
            le seul enregistrement.</summary>
          </msContents>
          <history><origin><origDate>[1963-1973]</origDate><note>Datation de l'inventaire de l'Université de Montpellier, reproduite telle quelle ; les crochets sont ceux des archivistes.</note></origin></history>
          <additional>
            <surrogates>
              <bibl>
                <ref target="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf">https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf</ref>
                <note>Fac-similé numérique de l'Université de Montpellier. Sa
                première page est une feuille de garde générée par
                l'université : la page <hi rend="italic">n</hi> des archivistes
                est la page <hi rend="italic">n</hi>+1 du PDF, et l'attribut
                <hi rend="monospace">facs</hi> de chaque
                <hi rend="monospace">pb</hi> tient compte de ce décalage.</note>
              </bibl>
            </surrogates>
          </additional>
        </msDesc>
      </sourceDesc>
    </fileDesc>
    <encodingDesc>
      <projectDesc>
        <p>Transcription mathématique du fonds, une passe de vingt pages par
        conversation avec un grand modèle multimodal, sous la procédure
        <hi rend="monospace">transcribe-grothendieck</hi> du dépôt. Le fichier
        LaTeX est la source de référence ; ce TEI en est dérivé mécaniquement
        par <hi rend="monospace">scripts/tei.mjs</hi> et n'a pas été relu.</p>
      </projectDesc>
      <editorialDecl>
        <p>L'édition n'est pas diplomatique : elle encode les mathématiques et
        l'apparat, rien du support. Correspondance avec l'apparat de la source :
        <hi rend="monospace">\ill</hi> devient <hi rend="monospace">gap[@reason='illegible']</hi>
        (jamais deviné) ; <hi rend="monospace">\uncertain</hi> devient
        <hi rend="monospace">unclear</hi> ; <hi rend="monospace">\add</hi> devient
        <hi rend="monospace">supplied</hi> ; <hi rend="monospace">\struck</hi> devient
        <hi rend="monospace">del</hi> (biffé par l'auteur) ;
        <hi rend="monospace">\note</hi> devient <hi rend="monospace">note[@type='editorial']</hi>
        (du transcripteur) ; <hi rend="monospace">\marginal</hi> devient
        <hi rend="monospace">note[@type='authorial'][@place='margin']</hi> (de l'auteur) ;
        <hi rend="monospace">\page</hi> devient <hi rend="monospace">pb</hi>.</p>
        <p>Les mathématiques sont transportées en TeX dans
        <hi rend="monospace">formula[@notation='TeX']</hi>, les diagrammes
        commutatifs en <hi rend="monospace">formula[@notation='tikz-cd']</hi>,
        sans conversion. Une marque d'apparat située à l'intérieur d'une
        formule (un exposant illisible, un symbole biffé) reste dans le TeX de
        la formule, sous les mêmes macros.</p>
        <p>Orthographe, ponctuation et lapsus de l'auteur sont conservés ; une
        faute évidente est signalée par une note, jamais corrigée.</p>
      </editorialDecl>
      <appInfo>
        <application ident="grothendieck-tei" version="1">
          <label>scripts/tei.mjs</label>
          <ref target="https://github.com/Commutator-IO/grothendieck-project">https://github.com/Commutator-IO/grothendieck-project</ref>
        </application>
      </appInfo>
    </encodingDesc>
    <profileDesc>
      <langUsage>
        <language ident="fr">français, avec la notation mathématique de l'auteur</language>
      </langUsage>
    </profileDesc>
    <revisionDesc>
      <change when="2026-09-10" who="#pass">Première passe de transcription.</change>
      <change when="2026-09-25" who="#ed">Export TEI depuis la source LaTeX.</change>
    </revisionDesc>
  </teiHeader>
  <text>
    <body>
      <div type="batch" n="1">
<div type="section">
<head><formula notation="TeX">cd_p^{!}(k)</formula> pour <formula notation="TeX">k</formula> de caractéristique <formula notation="TeX">p</formula> (topologie fppf) (pages 2 à 8)</head>
<p><note type="editorial" resp="#pass">Le titre est de la main de Grothendieck, sur la chemise qui précède
(page 1) : « <formula notation="TeX">cd_p^{!}(k)</formula> pour <formula notation="TeX">k</formula> de car. <formula notation="TeX">p</formula>. (topolog. fppf) ». Dans ce
feuillet, « t.m. » abrège <hi rend="italic">type multiplicatif</hi>, « f.d.s. » <hi rend="italic">fid.
plat</hi> n'apparaît qu'une fois, et <formula notation="TeX">cd_p^{!}</formula>, <formula notation="TeX">cd_p^{\text{ét}}</formula>,
<formula notation="TeX">cd_p^{\text{t.m.}}</formula>, <formula notation="TeX">cd_p^{\text{add}}</formula> désignent les dimensions
cohomologiques calculées avec les <formula notation="TeX">p</formula>-groupes finis de chacun des trois
types dévissés à la page 2.</note></p>
<pb n="2" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=3"/><p><formula notation="TeX">k</formula> corps de car <formula notation="TeX">p &gt; 0</formula></p>
<p>On désigne par <formula notation="TeX">cd_p(k)</formula> la dimension cohomologique, calculée pour les
faisceaux de <formula notation="TeX">p</formula>-torsion pour la topologie finie <del>étale</del> fid. plate
sur <formula notation="TeX">k</formula>. Regardons d'abord le <formula notation="TeX">cd_p^{!}(k)</formula>, calculée avec les groupes
algébriques (commutatifs) finis sur <formula notation="TeX">k</formula>, d'ordre une puiss. de <formula notation="TeX">p</formula>.
<unclear>Tout</unclear> tel groupe algébrique se dévisse en
<formula notation="TeX" rend="display">G' \subset G'' \subset G</formula>
où <formula notation="TeX">G'' = G^{\circ}</formula> donc <formula notation="TeX">G/G''</formula> est un groupe étale, et où <formula notation="TeX">G'</formula> est
(radiciel) de t.m., tandis que <formula notation="TeX">G''/G'</formula> (radiciel) <supplied resp="#pass">est</supplied> de type
<unclear>additif</unclear>. Donc</p>
<p><hi rend="bold">Lemme 1</hi> : <formula notation="TeX">cd_p^{!}(k) \leqslant n \Longleftrightarrow H^i(k,G) = 0</formula>
pour <formula notation="TeX">i &gt; n</formula>, lorsque <formula notation="TeX">G</formula> est un <formula notation="TeX">p</formula>-groupe fini sur <formula notation="TeX">k</formula> de l'un des types
suivants :</p>
<list rend="enumerate">
<label>a)</label><item><formula notation="TeX">G</formula> étale sur <formula notation="TeX">k</formula>, [i.e. <formula notation="TeX">\Longrightarrow cd_p^{\text{ét}}(k) \leqslant n</formula>]</item>
<label>b)</label><item><formula notation="TeX">G</formula> radiciel de t.m. sur <formula notation="TeX">k</formula></item>
<label>c)</label><item><formula notation="TeX">G</formula> <supplied resp="#pass">radiciel</supplied> de type additif.</item>
</list>
<p><note type="editorial" resp="#pass">Dans a), le mot « <formula notation="TeX">G</formula> » est repassé ; dans c), « radiciel » est écrit
par-dessus un mot biffé.</note></p>
<pb n="4" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=5"/><p>Notons que <formula notation="TeX">cd_p^{\text{ét}}(k)</formula> est égal à <formula notation="TeX">0</formula> ou <formula notation="TeX">1</formula>, suivant que
<del>toute</del> extension <unclear>finie</unclear> sép. de <formula notation="TeX">k</formula> est
<unclear>d'ordre</unclear> premier à <formula notation="TeX">p</formula>, ou non.
<note type="editorial" resp="#pass">Le mot « finie » est cerclé et rattaché par un trait à la ligne, comme
une insertion ; le mot biffé avant « extension » est douteux.</note></p>
<p>Si <formula notation="TeX">G</formula> est de t.m., donc <formula notation="TeX">G</formula> est dual d'un groupe fini étale, ce dernier
est quotient d'un <unclear>module galoisien</unclear> <unclear>libre</unclear> de type fini
sur <formula notation="TeX">\mathbb{Z}</formula>, donc <formula notation="TeX">G</formula> est contenu dans un tore, donc on a une suite
exacte
<formula notation="TeX" rend="display">0 \longrightarrow G \longrightarrow T \longrightarrow T' \longrightarrow 0</formula>
<formula notation="TeX">T</formula> et <formula notation="TeX">T'</formula> des tores. D'où le</p>
<p><hi rend="bold">Lemme 2</hi> : Pour que <formula notation="TeX">cd_p^{\text{t.m.}}(k)</formula> soit <formula notation="TeX">\leqslant n</formula>, il
f. et s. que les conditions suivantes soient vérifiées : pour tt tore <formula notation="TeX">T</formula>
sur <formula notation="TeX">k</formula>, <formula notation="TeX">H^i(k,T)(p)</formula> est nul pour <formula notation="TeX">i &gt; n</formula>, et <formula notation="TeX">p</formula>-divisible si <formula notation="TeX">i = n</formula>.
[Ou encore : pour tt extension finie sép. <formula notation="TeX">k'</formula> de <formula notation="TeX">k</formula>, <gap reason="illegible"/>
<del><formula notation="TeX">\mathrm{Br}(k)(p)</formula></del> <formula notation="TeX">H^i(k', G_m) = 0</formula> si <formula notation="TeX">i &gt; n</formula>, et
<formula notation="TeX">H^i(k', G_m)</formula> est <formula notation="TeX">p</formula>-divisible si <formula notation="TeX">i = n</formula>.]
<note type="editorial" resp="#pass">La fin du crochet est écrite dans la marge gauche, de bas en haut.</note>
Comme on a
<formula notation="TeX" rend="display">0 \longrightarrow {}_{p}T \longrightarrow T \xrightarrow{\;p\;} T \longrightarrow 0</formula>
d'où <del><formula notation="TeX">H^i({}_pT) \equiv \mathrm{Im}\, H^i({}_pT)</formula></del>
<note type="editorial" resp="#pass">Formule biffée de deux traits ; la lecture en est douteuse.</note></p>
<pb n="6" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=7"/><p><formula notation="TeX" rend="display">H^i({}_pT) \longrightarrow {}_pH^i(T) \longrightarrow 0</formula>
<formula notation="TeX" rend="display">0 \longrightarrow H^i(T)_p \longrightarrow H^{i+1}({}_pT)</formula>
on voit que ces conditions sont nécessaires. Pour la suffisance, on tire
d'abord le fait que <formula notation="TeX">H^{n+i}(G)</formula> <del><gap reason="illegible"/></del> <formula notation="TeX">= 0</formula> pour <formula notation="TeX">i \geqslant</formula>
<unclear><formula notation="TeX">n+2</formula></unclear>, reste à vérifier <formula notation="TeX">H^{n+1}(G) = 0</formula> donc que
<formula notation="TeX">H^n(T) \longrightarrow H^n(T') \longrightarrow 0</formula> surjectif.
<note type="editorial" resp="#pass">Les deux termes <formula notation="TeX">H^n(T)</formula>, <formula notation="TeX">H^n(T')</formula> portent un indice griffonné puis
biffé, illisible.</note> <del><gap reason="illegible"/></del>
<note type="editorial" resp="#pass">Suit un bloc de cinq lignes entièrement barré de traits croisés, dont
seuls se lisent « <formula notation="TeX">p</formula>-torsion », « <formula notation="TeX">H^n(T)(p) \to H^n(T')(p)</formula> » et, sur la
dernière ligne, « <formula notation="TeX">p</formula>-divisible » ; le reste est illisible sous les
ratures.</note></p>
<p>Notons que si <formula notation="TeX">k'/k</formula> une extension finie séparable de <formula notation="TeX">k</formula>, alors pour tt
<formula notation="TeX">G'</formula> sur <formula notation="TeX">k'</formula>, on a
<formula notation="TeX" rend="display">H^i(k, \textstyle\prod_{k'/k} G') \simeq H^i(k, G),</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">Sic pour le membre de droite ; le sens demande <formula notation="TeX">H^i(k', G')</formula>.</note>
ce qui prouve que l'hypothèse faite sur les tores sur <formula notation="TeX">k</formula> est
<unclear>stable</unclear> par extension de base séparable. Soit <formula notation="TeX">k'</formula> une telle
extension de degré premier à <formula notation="TeX">p</formula>, alors l'homomorphisme <unclear>naturel</unclear>
<formula notation="TeX" rend="display">\textstyle\prod_{k'/k} G_{k'} \longrightarrow G</formula>
est <del>surjectif</del> un épim.</p>
<pb n="8" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=9"/><p>[<hi rend="bold">N.B.</hi> <formula notation="TeX">\prod_{k'/k} G_{k'}</formula> est de t.m.] donc <gap reason="illegible"/> :
<formula notation="TeX">H^{n+1} = 0</formula> sur les groupes de t.m. <gap reason="illegible"/> on voit que
<formula notation="TeX" rend="display">H^{n+1}(\textstyle\prod_{k'/k} G_{k'}) \longrightarrow H^{n+1}(G) \longrightarrow 0
\quad\text{surjectif,}</formula>
<formula notation="TeX" rend="display">\simeq H^{n+1}(G_{k'})</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">Le second membre est écrit sous le premier terme de la ligne
précédente, avec un signe <formula notation="TeX">\simeq</formula> qui le relie à
<formula notation="TeX">H^{n+1}(\prod_{k'/k} G_{k'})</formula>.</note>
donc pour vérifier que <formula notation="TeX">H^{n+1}(G) = 0</formula>, il suffit de le faire pour
<formula notation="TeX">H^{n+1}(G_{k'})</formula>. On nous ramène au cas où <formula notation="TeX">G</formula> est « splitté » par une
<formula notation="TeX">p</formula>-extension, ce qui implique que <formula notation="TeX">G</formula> se dévisse en groupes isomorphes à
<formula notation="TeX">\mu_p</formula>. Donc on est ramené à vérifier que <formula notation="TeX">H^{n+1}(\mu_p) = 0</formula>, ce qui se
voit sur la suite exacte
<formula notation="TeX" rend="display">\cdot \longrightarrow \mu_p \longrightarrow G_m \longrightarrow G_m \longrightarrow 0</formula></p>
<p><hi rend="bold">Lemme 3</hi> <del><gap reason="illegible"/></del> On a
<formula notation="TeX" rend="display">cd_p^{\text{add}}(k) =
\begin{cases}
0 &amp; \text{si } k \text{ parfait} \\
1 &amp; \text{si } k \text{ imparfait}
\end{cases}</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">Au-dessus de l'exposant « add » est écrit « rad », d'une plume plus
fine.</note></p>
<p>En effet on <unclear>peut</unclear> <gap reason="illegible"/> radiciel additif se dévisse en groupes
<formula notation="TeX">\alpha_p</formula> …
<note type="editorial" resp="#pass">Le feuillet s'arrête sur cette ligne inachevée.</note></p>
</div>
<div type="section">
<head>Généralités sur les produits <gap reason="illegible"/> : un module <formula notation="TeX">M</formula> de <formula notation="TeX">f</formula>-torsion dont <formula notation="TeX">M/fM</formula> n'est pas de type fini (pages 10 à 16)</head>
<p><note type="editorial" resp="#pass">Le titre est de la main de Grothendieck, sur la chemise qui précède
(page 9) : « Généralités sur les produits <gap reason="illegible"/> » ; le dernier mot, de
lecture douteuse, se termine en « -adiques ». Le sous-titre est de
l'éditeur. Ces quatre feuillets sont écrits au dos des feuillets de
tapuscrit des pages 11, 13, 15 et 17. Ici <formula notation="TeX">{}_{f}M</formula>, <formula notation="TeX">{}_{f^n}M</formula>
désignent, comme sur les feuillets, les sous-modules de <formula notation="TeX">M</formula> annulés par
<formula notation="TeX">f</formula>, par <formula notation="TeX">f^n</formula> : le <formula notation="TeX">f</formula> est écrit en indice à gauche du module. <formula notation="TeX">B</formula> désigne
<formula notation="TeX">A/fA</formula> tout au long.</note></p>
<pb n="10" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=11"/><p><hi rend="bold">Exemple.</hi> <formula notation="TeX">A</formula> anneau, <formula notation="TeX">f \in A</formula> élément <formula notation="TeX">A</formula>-régulier, <formula notation="TeX">g \in A</formula>
élément <formula notation="TeX">(A/fA)</formula>-régulier, on suppose <formula notation="TeX">A/fA/gA \neq 0</formula> i.e. <formula notation="TeX">B/gB \neq 0</formula>.
<note type="editorial" resp="#pass">« <formula notation="TeX">= B</formula> » est écrit au-dessus de <formula notation="TeX">(A/fA)</formula>.</note>
[<gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">A</formula> noethérien régulier de dim <formula notation="TeX">2</formula>, <formula notation="TeX">A/fA</formula> noeth. régulier de dim
<formula notation="TeX">1</formula>, <formula notation="TeX">A/fA/gA</formula> noeth. régulier de dim <formula notation="TeX">0</formula>, p. ex. <formula notation="TeX">A</formula> <unclear>local
régulier</unclear> de dim <formula notation="TeX">2</formula>, <formula notation="TeX">(f,g)</formula> <unclear>système de paramètres</unclear>]</p>
<p>On va construire un module <formula notation="TeX">M</formula> sur <formula notation="TeX">A</formula> tel que</p>
<list rend="enumerate">
<label>(i)</label><item><formula notation="TeX">M = \bigcup_{n \geqslant 0} {}_{f^n}M</formula>,   
<formula notation="TeX">{}_{f^{n+1}}M / {}_{f^n}M \simeq A/fA</formula>    [en particulier, <formula notation="TeX">M</formula> est de
<unclear>support</unclear> <formula notation="TeX">\subset V(f)</formula> <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">fA</formula>-<unclear>cofini</unclear>]</item>
<label>(ii)</label><item><formula notation="TeX">M/fM \simeq (A/fA + gA)^{(\mathbb{N})} = (B/gB)^{(\mathbb{N})}</formula>,
donc <formula notation="TeX">M/fM</formula> n'est pas <formula notation="TeX">fA</formula>-<unclear>cofini</unclear>.</item>
</list>
<p><note type="editorial" resp="#pass">Dans (ii), « <formula notation="TeX">A/fA + gA</formula> » est écrit tel quel, pour <formula notation="TeX">A/(fA+gA)</formula>.</note></p>
<p><hi rend="bold">Construction.</hi> On construit par récurrence les <formula notation="TeX">E_n</formula>, l'hypothèse
de récurrence étant :
<note type="editorial" resp="#pass">À gauche de ces deux lignes, un <gap reason="illegible"/> de deux mots, dont le
premier semble être <formula notation="TeX">fM</formula>.</note></p>
<list rend="enumerate">
<label>(1)</label><item><formula notation="TeX">f^n E_n = 0</formula></item>
<label>(2)</label><item><formula notation="TeX">{}_{f^{k+1}}E_n / {}_{f^k}E_n \simeq A/fA = B \quad (0 \leqslant k \leqslant n-1)</formula></item>
<label>(3)</label><item><formula notation="TeX">E_n / fE_n \simeq</formula> <del><formula notation="TeX">A/fA</formula></del> <formula notation="TeX">B + (B/gB)^{n-1}</formula></item>
</list>
<p><note type="editorial" resp="#pass">Les trois conditions sont accolées ; la page 14 les appelle <formula notation="TeX">(a_n)</formula>,
<formula notation="TeX">(b_n)</formula>, <formula notation="TeX">(c_n)</formula>.</note></p>
<pb n="14" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=15"/><p>On construit <formula notation="TeX">E_{n+1}</formula> comme extension de <formula notation="TeX">A/fA</formula> par <formula notation="TeX">E_n</formula>, déduite de
l'extension <unclear>standard</unclear> de <formula notation="TeX">A/fA</formula> par <formula notation="TeX">A</formula> <gap reason="illegible"/> par
l'homomorphisme <del><gap reason="illegible"/></del> <formula notation="TeX">A \to E_n</formula> défini par un <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">\xi_n</formula> de
<formula notation="TeX">E_n</formula> (l'extension <formula notation="TeX">E_{n+1}</formula> ne dépend que de <formula notation="TeX">\xi_n</formula> <unclear>mod</unclear>
<formula notation="TeX">fE_n</formula>).</p>
<p><figure type="diagram"><formula notation="tikz-cd">\begin{tikzcd}[column sep=small]
0 \arrow[r] &amp; A \arrow[r, "f"] \arrow[d, "\xi_n"'] &amp; A \arrow[r] \arrow[d] &amp; A/fA \arrow[r] \arrow[d, no head, "\|" description] &amp; 0 \\
0 \arrow[r] &amp; E_n \arrow[r] &amp; E_{n+1} \arrow[r] &amp; A/fA \arrow[r] &amp; 0
\end{tikzcd}</formula></figure></p>
<p><note type="editorial" resp="#pass">Le <formula notation="TeX">0</formula> de gauche est, sur les deux lignes, un simple point.</note></p>
<p>Notons que <formula notation="TeX">{}_fE_n \subset {}_{f^{n-1}}E_n</formula> donc
<formula notation="TeX" rend="display">0 \longrightarrow {}_{f^{n-1}}E_n / {}_fE_n \longrightarrow E_n / {}_fE_n
\longrightarrow E_n / {}_{f^{n-1}}E_n \longrightarrow 0</formula>
<formula notation="TeX" rend="display">E_n / {}_{f^{n-1}}E_n \simeq A/fA = B</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">L'isomorphisme est écrit sous le dernier terme de la suite, relié
par un <formula notation="TeX">\wr</formula>.</note></p>
<p>donc <gap reason="illegible"/> des <formula notation="TeX">B</formula> <del>et</del> <del><gap reason="illegible"/></del> (<formula notation="TeX">B</formula>-<gap reason="illegible"/>) <gap reason="illegible"/> (ii)
<formula notation="TeX">B</formula> <gap reason="illegible"/>, <gap reason="illegible"/> de <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">2</formula>. Ce <del><gap reason="illegible"/></del> <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">\lambda</formula> pour
(<gap reason="illegible"/>), et s'il <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">\lambda</formula> <gap reason="illegible"/>. Donc l'iso<gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/>
[i.e. <formula notation="TeX">{}_{f^{n-1}}E_n / {}_fE_n \simeq (B/gB)^{n-1}</formula>] d'extension
<gap reason="illegible"/>.
<note type="editorial" resp="#pass">Six lignes de prose serrée, dont seuls les mots donnés se lisent ;
la formule entre crochets est nette.</note></p>
<p>Nous choisirons <formula notation="TeX">\xi_n =</formula> <del><gap reason="illegible"/></del> <formula notation="TeX">(g, 0)</formula>. <del>Alors</del></p>
<p>Vérifions les propriétés <formula notation="TeX">(a_{n+1})</formula>, <formula notation="TeX">(b_{n+1})</formula>, <formula notation="TeX">(c_{n+1})</formula>.</p>
<p>Le premier résulte <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">(a_n)</formula> et <formula notation="TeX">f \cdot A/fA = 0</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">Le feuillet s'arrête ici ; la vérification se poursuit page 12.</note></p>
<pb n="12" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=13"/><p>la deuxième <del><gap reason="illegible"/></del> <gap reason="illegible"/> voulue<unclear>s</unclear> :
<formula notation="TeX" rend="display">E_n = {}_{f^n}E_{n+1},</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">Le signe est un <formula notation="TeX">=</formula> barré d'un trait oblique ; l'argument qui suit
établit l'égalité.</note>
<gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">\supset</formula>, donc : <gap reason="illegible"/> Soit <formula notation="TeX">x \in E_n</formula>, <formula notation="TeX">h \in A</formula>, <del><gap reason="illegible"/></del>
tels qu'il existe <formula notation="TeX">\lambda \in A</formula>, avec
<formula notation="TeX" rend="display">f(x,h) = \lambda(\xi_n, f)</formula>
<gap reason="illegible"/>, <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">h \in fA</formula>. <gap reason="illegible"/>, <gap reason="illegible"/>.
<formula notation="TeX">f^n h = \lambda f</formula> <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">\lambda = f^{n-1}h</formula>, (car <formula notation="TeX">f</formula> est <formula notation="TeX">A</formula>-régulier)</p>
<p><formula notation="TeX">f^n x = \lambda \xi_n</formula> <del><gap reason="illegible"/></del> <gap reason="illegible"/> i.e.</p>
<p><formula notation="TeX">0 = f^{n-1} h \xi_n</formula>, <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">(f^{n-1}\xi_n) \in {}_fE_n</formula> <gap reason="illegible"/>,</p>
<p><unclear>d'où</unclear> <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">{}_fE_n = A/fA = B</formula> <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">h</formula>), donc <gap reason="illegible"/>
<gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">\xi_n \notin {}_{f^{n-1}}E_n</formula> i.e. <del><formula notation="TeX">f^{n}</formula></del>
<formula notation="TeX">y_n \neq 0</formula>, donc <formula notation="TeX">h y_n = 0 \Longrightarrow h \in fA</formula>, cqfd.
<note type="editorial" resp="#pass"><formula notation="TeX">y_n</formula> n'est pas défini sur le feuillet ; le contexte demande
<formula notation="TeX">y_n = f^{n-1}\xi_n</formula>.</note></p>
<p><unclear>Enfin</unclear>, <unclear>vérifions</unclear> <gap reason="illegible"/> :
<formula notation="TeX" rend="display">\begin{align*}
E_{n+1}/fE_{n+1} &amp;\simeq (E_n \times A) \big/ \big( f(E_n \times A) + A(\xi_n, f) \big) \\
&amp;\simeq (E_n/fE_n \times A/fA) \big/ A(\bar{\xi}_n, f) \\
&amp;\simeq \big( [B \times (B/gB)^{n-1}] \times B \big) \big/ B(g, 0, 0) \\
&amp;\simeq B/gB \times (B/gB)^{n-1} \times B \simeq B \times (B/gB)^{n}.
\end{align*}</formula></p>
<pb n="16" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=17"/><p>De plus la construction <gap reason="illegible"/> donne un <unclear>homomorphisme</unclear>
<formula notation="TeX" rend="display">E_n \xrightarrow{\;u_n\;} E_{n+1}</formula>
<unclear>d'où</unclear> par <gap reason="illegible"/> un <gap reason="illegible"/>
<formula notation="TeX" rend="display">u_n \otimes_A B : E_n/fE_n \longrightarrow E_{n+1}/fE_{n+1}.</formula>
Soit <hi rend="italic"><gap reason="illegible"/></hi> <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">g(E_n/fE_n)</formula>, <unclear>et</unclear> <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/>
<unclear>identifié</unclear> dans <formula notation="TeX">(</formula><del><gap reason="illegible"/></del> <formula notation="TeX">E_{n+1}/fE_{n+1} \otimes_B
B/gB)</formula> <gap reason="illegible"/> <del><gap reason="illegible"/></del> <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">Q_n \otimes B/gB</formula>, <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/>
(<gap reason="illegible"/>).
<note type="editorial" resp="#pass">Deux lignes entières sont biffées d'un long trait ; <formula notation="TeX">Q_n</formula> n'est
défini que par la ligne suivante.</note></p>
<p>Donc
<formula notation="TeX" rend="display">\varinjlim Q_n = \varinjlim\, Q_n \otimes_B B/gB \simeq \varinjlim\, (B/gB)^{n-1}
\simeq (B/gB)^{(\mathbb{N})}.</formula></p>
<p>Prenons <formula notation="TeX">M = \varinjlim E_n</formula></p>
<p><del><gap reason="illegible"/></del> <formula notation="TeX">M</formula> <unclear>satisfait</unclear> aux conditions voulues.</p>
</div>
<div type="section">
<head>Quatre feuillets de tapuscrit corrigé : groupes de type multiplicatif isotriviaux, 5.9 à 5.16 (pages 17, 15, 13 et 11)</head>
<p><note type="editorial" resp="#pass">Feuillets numérotés 27 à 30 par le dactylographe, rangés à rebours
dans le dossier : la page 17 porte le feuillet 27, la page 15 le feuillet
28, la page 13 le feuillet 29 et la page 11 le feuillet 30. Ils sont donnés
ici dans l'ordre du texte, qui se poursuit d'un feuillet à l'autre. Chacun
est barré d'un long trait diagonal. Les mots surfrappés par la machine et
les mots biffés sont donnés barrés ; les ajouts de la main de Grothendieck
sont donnés entre crochets, comme le sont ailleurs les ajouts de
l'éditeur. Les numéros des énoncés ont été corrigés à la main
sur les quatre feuillets, le chiffre des unités étant repassé (5.8 en 5.9,
5.9 en 5.10, etc.) ; on donne les numéros corrigés. Les versos de ces
feuillets portent les notes manuscrites des pages 10, 12, 14 et 16.</note></p>
<pb n="17" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=18"/><p><hi rend="bold">Corollaire 5.9.</hi> Les foncteurs 5.7. induisent des anti-équivalences
quasi-inverses l'une de l'autre entre la catégorie des groupes de type
multiplicatif de type fini <supplied resp="#pass"><formula notation="TeX">H</formula></supplied> sur <formula notation="TeX">S</formula>, et la catégorie des groupes
constants tordus à engendrement fini <supplied resp="#pass"><formula notation="TeX">R</formula></supplied> sur <formula notation="TeX">S</formula>. Tout tel groupe <formula notation="TeX">R</formula>
est quasi-isotrivial.</p>
<p><hi rend="bold">Corollaire 5.10.</hi> Soient <formula notation="TeX">H, G</formula> deux <del>été</del> <formula notation="TeX">S</formula>-préschémas en
groupes de type multiplicatif et de type fini. Alors
<formula notation="TeX">\underline{\mathrm{Isom}}_{S\text{-gr}}(H,G)</formula> est représentable par un
sous-préschéma ouvert <supplied resp="#pass">et fermé</supplied> de
<formula notation="TeX">\underline{\mathrm{Hom}}_{S\text{-gr}}(H,G)</formula>, et c'est un <del>schéma</del>
<formula notation="TeX">S</formula>-préschéma constant tordu. En particulier,
<formula notation="TeX">\underline{\mathrm{Aut}}_{S\text{-gr}}(H)</formula> est représentable et est un
groupe constant tordu (en général non commutatif) sur <formula notation="TeX">S</formula>.</p>
<p>Cela résulte de 5.8. et de Exp <supplied resp="#pass">VIII</supplied> 1.6.
<note type="editorial" resp="#pass">Le numéro de l'exposé est repassé à l'encre par-dessus le numéro
typographié.</note></p>
<p><hi rend="bold">Proposition 5.11.</hi> Soient <formula notation="TeX">S</formula> un préschéma, <formula notation="TeX">R</formula> un groupe constant
tordu sur <formula notation="TeX">S</formula>, <formula notation="TeX">H = D_S(R)</formula> le groupe de type multiplicatif qu'il définit.
Considérons les conditions suivantes :</p>
<list rend="enumerate">
<label>(i)</label><item><formula notation="TeX">H</formula> est isotrivial, (i.e. <formula notation="TeX">R</formula> est isotrivial).</item>
<label>(ii)</label><item><formula notation="TeX">R</formula> est <del>somme disjointe de</del> <supplied resp="#pass">réunion de</supplied>
sous-préschémas <formula notation="TeX">R_i</formula>, qui sont <supplied resp="#pass">à la fois ouverts et fermés,</supplied>
<del>quasi-compacts</del> (et alors nécessairement finis) sur <formula notation="TeX">S</formula>.</item>
<label>(iii)</label><item>Les composantes connexes de <formula notation="TeX">R</formula> sont finies sur <formula notation="TeX">S</formula>.</item>
</list>
<p>Alors (i) <formula notation="TeX">\Longrightarrow</formula> (ii) <formula notation="TeX">\Longrightarrow</formula> (iii), on a <supplied resp="#pass">(i)
<formula notation="TeX">\Longleftrightarrow</formula></supplied> (ii) <formula notation="TeX">\Longleftrightarrow</formula> (iii) si <formula notation="TeX">S</formula> est
localement noethérien, enfin (i) <formula notation="TeX">\Longleftrightarrow</formula> (ii) si <formula notation="TeX">R</formula> est
<del>de</del> à engendrement fini i.e. si <formula notation="TeX">H</formula> est de type fini<supplied resp="#pass">, du
moins si <formula notation="TeX">S</formula> est quasi-compact ou si ses composantes connexes sont
ouvertes.</supplied>
<note type="editorial" resp="#pass">L'ajout « (i) <formula notation="TeX">\Longleftrightarrow</formula> » est écrit au-dessus de la ligne,
avec un trait qui le rattache à l'endroit qui précède « (ii)
<formula notation="TeX">\Longleftrightarrow</formula> (iii) ».</note></p>
<p><del>Démonstration. (i) <formula notation="TeX">\Longrightarrow</formula> (ii) Soit <formula notation="TeX">S'\to S</formula> fini étale
surjectif qui splitte <formula notation="TeX">H</formula> donc <formula notation="TeX">R</formula>, de sorte que <formula notation="TeX">R'</formula> est somme</del>
Décomposant d'abord <formula notation="TeX">S</formula> en préschéma somme de préschémas <formula notation="TeX">S_i</formula> sur chacun
desquels <formula notation="TeX">H</formula> est de type constant (cf Exp <supplied resp="#pass">IX</supplied> 1), on est ramené au
cas où <formula notation="TeX">H</formula> <del>est donc</del> donc <formula notation="TeX">R</formula> est de type constant. Nous aurons
besoin <del><gap reason="illegible"/></del> d'un</p>
<p><del>Lemme 5.11.</del></p>
<pb n="15" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=16"/><p><hi rend="bold">Lemme 5.12.</hi> Soient <formula notation="TeX">S</formula> un préschéma, <formula notation="TeX">R</formula> un préschéma constant tordu
sur <formula notation="TeX">S</formula>. Alors tout sous-préschéma fermé <del><gap reason="illegible"/></del> <supplied resp="#pass"><formula notation="TeX">Z</formula></supplied> de <formula notation="TeX">R</formula>
qui est <del>de type fini</del> <supplied resp="#pass">quasi-compact</supplied> sur <formula notation="TeX">S</formula>, est fini sur <formula notation="TeX">S</formula>.</p>
<p>En effet, on est ramené au cas où <formula notation="TeX">R</formula> est constant, donc de la forme <formula notation="TeX">I_S</formula>,
où <formula notation="TeX">I</formula> est un ensemble, donc réunion filtrante croissante des <formula notation="TeX">J_S</formula>, où <formula notation="TeX">J</formula>
parcourt les parties finies de <formula notation="TeX">I</formula>. On peut supposer de plus <formula notation="TeX">S</formula> affine,
alors <del><gap reason="illegible"/></del> <formula notation="TeX">Z</formula> est quasi-compact, donc contenu dans un des <formula notation="TeX">J_S</formula>.
Comme <formula notation="TeX">J_S</formula> est fini sur <formula notation="TeX">S</formula>, il en est de même de <formula notation="TeX">Z</formula>.</p>
<p>Le lemme 5.12. établit déjà l'assertion entre parenthèses dans 5.11. (ii).
<del>L'équivalence (ii) et (iii) est</del> <supplied resp="#pass">L'implication (ii)
<formula notation="TeX">\Longrightarrow</formula> (iii), et l'implication inverse</supplied> dans le cas <formula notation="TeX">S</formula>
localement noethérien est alors claire. Prouvons que (i) <formula notation="TeX">\Longrightarrow</formula>
(ii), pour ceci, soit <formula notation="TeX">S' \to S</formula> un morphisme étale fini surjectif qui
splitte <formula notation="TeX">H</formula> donc <formula notation="TeX">R</formula>, de sorte que <formula notation="TeX">R'</formula> s'écrit <del>comme</del>
<formula notation="TeX">M_{S'} =</formula> <del><gap reason="illegible"/></del> <formula notation="TeX">\coprod_{m \in M} R'_m</formula>, où <del>tout</del> les
<formula notation="TeX">R'_m</formula> sont des ouverts disjoints de <formula notation="TeX">R'</formula>, isomorphes à <formula notation="TeX">S'</formula>. Soit
<formula notation="TeX">g : R' \to R</formula> la projection, qui est un morphisme fini étale surjectif,
<supplied resp="#pass">donc un morphisme ouvert et fermé ;</supplied> alors les <formula notation="TeX">R_m = g(R'_m)</formula> sont
des parties à la fois ouvertes et fermées de <formula notation="TeX">R</formula>, et évidemment
quasi-compacts sur <formula notation="TeX">S</formula> puisque les <formula notation="TeX">R_m</formula> le sont. <del>Enfin, prouvons
(ii) <formula notation="TeX">\Longrightarrow</formula> (i)</del> <supplied resp="#pass"><formula notation="TeX">S</formula> quasi compact ou connexe.</supplied></p>
<p>Enfin, prouvons (ii) <formula notation="TeX">\Longrightarrow</formula> (i) lorsque <formula notation="TeX">H</formula> est de type fini sur
<formula notation="TeX">S</formula>. Soit <formula notation="TeX">M</formula> son type, on peut écrire <formula notation="TeX">M =</formula> <del><gap reason="illegible"/></del> <formula notation="TeX">\mathbb{Z}^r
\times N</formula>, où <formula notation="TeX">r</formula> est un entier <formula notation="TeX">\geqslant 0</formula> et <formula notation="TeX">N</formula> un groupe fini.
Considérons le préschéma
<formula notation="TeX" rend="display">P = \underline{\mathrm{Isom}}_{S\text{-gr}}(H,G) \subset
\underline{\mathrm{Hom}}_{S\text{-gr}}(H,G) = Q</formula>
où <formula notation="TeX">G = D_S(M)</formula>, cf 5.8. et 5.10. <del>Alors <formula notation="TeX">Q</formula> est isomorphe</del> On a un
isomorphisme
<formula notation="TeX" rend="display">Q \simeq \underline{\mathrm{Hom}}_{S\text{-gr}}(G, \underline{G}_m^{\,r})
\times \underline{\mathrm{Hom}}_{S\text{-gr}}(G,N) \simeq R^r \times E,</formula>
où <formula notation="TeX">E = \underline{\mathrm{Hom}}_{S\text{-gr}}(G,N)</formula> est fini sur <formula notation="TeX">S</formula>. Il
s'ensuit que <formula notation="TeX">Q</formula> est <del>somme de</del> <supplied resp="#pass">réunion de sous-</supplied>préschémas à la
fois ouverts et fermés <formula notation="TeX">Q_i</formula> finis sur <formula notation="TeX">S</formula>. <del>De même, Il s'ensuit que</del>
<supplied resp="#pass">Donc</supplied> <formula notation="TeX">P</formula> est réunion <del>disj</del> de <del>prés</del> sous-préschémas à
la fois ouverts et fermés <formula notation="TeX">P_i</formula> <supplied resp="#pass"><formula notation="TeX">= P \cap Q_i</formula></supplied> finis sur <formula notation="TeX">S</formula>. Comme ils
sont étales sur <formula notation="TeX">S</formula>, leurs</p>
<pb n="13" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=14"/><p>images dans <formula notation="TeX">S</formula> sont des parties <formula notation="TeX">S_i</formula> à la fois ouvertes et fermées, et
elles recouvrent <formula notation="TeX">S</formula>. Si <formula notation="TeX">S</formula> est connexe ou quasi-compact, il existe donc un
ensemble fini d'indices <del><gap reason="illegible"/></del> <formula notation="TeX">i</formula> tels que les <formula notation="TeX">S_i</formula> recouvrent
<formula notation="TeX">S</formula>, soit <formula notation="TeX">S'</formula> la réunion des <formula notation="TeX">P_i</formula> correspondants, <del>qui est donc tel
que</del> <supplied resp="#pass">Alors</supplied> <formula notation="TeX">S' \to S</formula> <del>est</del> <supplied resp="#pass">est</supplied> fini étale surjectif, et
posant <formula notation="TeX">P' = P \times_S S' = \underline{\mathrm{Isom}}_{S'\text{-gr}}(H',G')</formula>,
on voit que <formula notation="TeX">P'</formula> a une section sur <formula notation="TeX">S'</formula>, donc il existe un isomorphisme de
<formula notation="TeX">S'</formula>-groupes <formula notation="TeX">H' = H \times_S S' \xrightarrow{\;\sim\;} G' = G \times_S S' =
D_{S'}(M)</formula>, ce qui prouve que <formula notation="TeX">S'</formula> splitte <formula notation="TeX">H</formula>. Le cas où les composantes
<del>irréductibles</del> <supplied resp="#pass">connexes</supplied> de <formula notation="TeX">S</formula> sont <del><gap reason="illegible"/></del> ouvertes se
ramène aussitôt au cas où <formula notation="TeX">S</formula> est connexe. — Remarquons d'ailleurs qu'on
peut, lorsque <formula notation="TeX">H</formula> est de type fini sur <formula notation="TeX">S</formula> <del><gap reason="illegible"/></del> et de type
constant, donner le critère d'isotrivialité suivant (où il n'est plus
nécessaire de faire aucune restriction sur <formula notation="TeX">S</formula>) : <formula notation="TeX">R</formula> est réunion d'une
<hi rend="italic">suite</hi> de parties à la fois ouvertes et fermées finies sur <formula notation="TeX">S</formula>.</p>
<p><hi rend="bold">Lemme 5.13.</hi> Soient <formula notation="TeX">S</formula> un préschéma localement noethérien et
connexe, <supplied resp="#pass"><formula notation="TeX">P</formula></supplied> un <formula notation="TeX">S</formula>-préschéma constant tordu quasi-isotrivial, <formula notation="TeX">Z</formula> une
partie à la fois ouverte et fermée de <supplied resp="#pass"><formula notation="TeX">P</formula></supplied>, telle qu'il existe un
<formula notation="TeX">s \in S</formula> tel que <supplied resp="#pass"><formula notation="TeX">Z_s</formula></supplied> soit fini. Alors <supplied resp="#pass"><formula notation="TeX">Z</formula></supplied> est fini sur <formula notation="TeX">S</formula>.
<note type="editorial" resp="#pass">Dans cet énoncé les lettres typographiées sont repassées à l'encre :
<formula notation="TeX">R</formula> corrigé en <formula notation="TeX">P</formula> aux deux endroits, et <formula notation="TeX">R_s</formula>, <formula notation="TeX">R</formula> corrigés en <formula notation="TeX">Z_s</formula>, <formula notation="TeX">Z</formula> ;
la marge gauche porte « <formula notation="TeX">Z_s</formula> » et « <formula notation="TeX">Z</formula> » en rappel.</note></p>
<p><supplied resp="#pass">Ne supposons pas d'abord <formula notation="TeX">S</formula> connexe :</supplied> <del><gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">S</formula> est supposé
connexe, et</del> soit <formula notation="TeX">U</formula> l'ensemble des <formula notation="TeX">s \in S</formula> tels que <formula notation="TeX">Z_s</formula> soit fini,
nous allons prouver que <formula notation="TeX">U</formula> est à la fois ouvert et fermé, et que <formula notation="TeX">Z|U</formula> est
fini sur <formula notation="TeX">U</formula>. C'est là évidemment un <del><gap reason="illegible"/></del> énoncé essentiellement
équivalent à 5.13. mais qui a l'avantage d'être « de nature locale » sur
<formula notation="TeX">S</formula> pour la topologie étale (disons), ce qui nous ramène au cas où <supplied resp="#pass"><formula notation="TeX">P</formula></supplied>
est constant, i.e. de la forme <formula notation="TeX">I_S</formula>, où <formula notation="TeX">I</formula> est un ensemble. (NB
l'hypothèse localement noethérienne n'est pas perdue par un changement de
base étale ; c'est là où on utilise la quasi-isotrivialité de <supplied resp="#pass"><formula notation="TeX">P</formula></supplied> sur
<formula notation="TeX">S</formula>). On peut de plus supposer <formula notation="TeX">S</formula> connexe, <del>Mais alors</del></p>
<pb n="11" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=12"/><p><del><gap reason="illegible"/></del> puisque ses composantes connexes sont ouvertes (<formula notation="TeX">S</formula> étant
localement noethérien). Mais alors on a nécessairement <formula notation="TeX">Z = J_S</formula>, où <formula notation="TeX">J</formula> est
une partie de <formula notation="TeX">I</formula>, et on a <del><gap reason="illegible"/></del> donc <formula notation="TeX">U = \emptyset</formula> ou <formula notation="TeX">U = S</formula>,
suivant que <formula notation="TeX">J</formula> est infini ou fini, ce qui donne la conclusion voulue.</p>
<p><hi rend="bold">Corollaire 5.14.</hi> Soi<supplied resp="#pass">ent</supplied> <formula notation="TeX">S</formula> un préschéma localement
noethérien et <hi rend="italic">normal</hi>, <supplied resp="#pass"><formula notation="TeX">P</formula></supplied> un <formula notation="TeX">S</formula>-préschéma <del>localement</del>
constant tordu quasi-isotrivial. Alors les composantes connexes de
<supplied resp="#pass"><formula notation="TeX">P</formula></supplied> sont finies sur <formula notation="TeX">S</formula>.</p>
<p>Comme <supplied resp="#pass"><formula notation="TeX">P</formula></supplied> est étale sur <formula notation="TeX">S</formula>, on sait que <supplied resp="#pass"><formula notation="TeX">P</formula></supplied> est normal (SGA I
9.5.) donc ses composantes <del>irréductibles</del> connexes sont ses
composantes irréductibles. On peut évidemment supposer <formula notation="TeX">S</formula> connexe donc
irréductible, soit <formula notation="TeX">s</formula> son point générique. Comme <formula notation="TeX">R</formula> est plat sur <formula notation="TeX">S</formula>,
ses points maximaux, i.e. les points génériques <formula notation="TeX">x_i</formula> des composantes
irréductibles <formula notation="TeX">R_i</formula> de <formula notation="TeX">R</formula>, sont les points maximaux de <formula notation="TeX">R_s</formula>, et la fibre
<del>dans</del> générique <formula notation="TeX">R_{i\,s}</formula> de <formula notation="TeX">R_i</formula> est la composante irréductible
de <formula notation="TeX">R_s</formula>, adhérence de <formula notation="TeX">x_i</formula> dans <formula notation="TeX">R_s</formula>. Or <formula notation="TeX">R_s</formula> étant étale sur <formula notation="TeX">k(s)</formula>,
est somme disjointe de spectres d'extensions finies séparables de <formula notation="TeX">k(s)</formula>,
donc <del>les</del> pour tout <formula notation="TeX">i</formula>, <formula notation="TeX">R_{i\,s}</formula> est fini (en fait, réduit à un
seul point). Donc 5.13. s'applique et montre que les <formula notation="TeX">R_i</formula> sont finis sur
<formula notation="TeX">S</formula>.
<note type="editorial" resp="#pass">Dans l'énoncé de 5.14 le <formula notation="TeX">R</formula> typographié est corrigé en <formula notation="TeX">P</formula>, mais la
démonstration garde <formula notation="TeX">R</formula> ; on transcrit tel quel.</note></p>
<p><hi rend="bold">Remarque 5.15.</hi> Le raisonnement s'applique, plus généralement, si on
suppose seulement <formula notation="TeX">S</formula> géométriquement unibranche au lieu de normal, i.e. 
que le morphisme canonique <formula notation="TeX">\widetilde{S} \to S</formula>, où <formula notation="TeX">\widetilde{S}</formula> est le
normalisé de <formula notation="TeX">S_{\text{réd}}</formula>, est radiciel. Donc le théorème 5.16. 
ci-dessous est valable également sous cette condition plus générale.</p>
<p><hi rend="bold">Théorème 5.16.</hi> Soit <formula notation="TeX">S</formula> un préschéma localement noethérien normal.
Alors tout groupe de type multiplicatif <del>quasi-isotrivial</del> <supplied resp="#pass">et de
type fini</supplied> sur <formula notation="TeX">S</formula> <del><gap reason="illegible"/></del> est <hi rend="italic">isotrivial</hi>.</p>
<p>On peut supposer en effet <supplied resp="#pass"><formula notation="TeX">S</formula> connexe, donc</supplied> <formula notation="TeX">H</formula> de type constant <formula notation="TeX">M</formula>.
<supplied resp="#pass">[Il suffit d'appliquer 5.13. avec <formula notation="TeX">P =
\underline{\mathrm{Isom}}_{S\text{-gr}}(H,G)</formula>, où <formula notation="TeX">G = D_S(M)</formula>, en
raisonnant comme dans 5.11. (ii) <formula notation="TeX">\Longrightarrow</formula> (i) <del><gap reason="illegible"/></del>, en
utilisant 5.14 pour <formula notation="TeX">R = D_S(H)</formula>.]</supplied>
<note type="editorial" resp="#pass">Le crochet et ses deux lignes manuscrites sont au bas du feuillet,
la seconde entièrement de la main de Grothendieck ; en marge, un « M »
cerclé et « 5.11. ».</note></p>
</div>
<div type="section">
<head>Théorèmes de M. Artin sur cd (page 19)</head>
<p><note type="editorial" resp="#pass">Le titre est de la main de Grothendieck, sur la chemise qui précède
(page 18) : « Théorème de M. Artin sur cd ». La page 19 porte en tête, de
sa main et souligné, « Théorèmes de M. Artin ». Le feuillet suivant du
dossier (page 21, batch 2) poursuit avec les Corollaires 2 et 3.</note></p>
<pb n="19" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=20"/><p><note type="authorial" place="margin"><gap reason="illegible"/> ?!</note>
<note type="editorial" resp="#pass">Note marginale de quatre lignes, écrite en biais dans la marge gauche
à hauteur du Théorème 1, qui se termine par « ?! » ; le reste est
illisible.</note></p>
<p><hi rend="bold">Th. 1</hi> Soit <formula notation="TeX">K</formula> une extension de type fini de <formula notation="TeX">\mathbb{Q}</formula>,
Conditions équivalentes :</p>
<list rend="enumerate">
<label>(i)</label><item><formula notation="TeX">-1</formula> est une somme de carrés dans <formula notation="TeX">K</formula></item>
<label>(i bis)</label><item><formula notation="TeX">K</formula> n'admet pas de structure de corps ordonné</item>
<label>(i ter)</label><item><formula notation="TeX">K</formula> n'est pas isomorphe à un sous-corps de <formula notation="TeX">\mathbb{R}</formula></item>
<label>(ii)</label><item><del>Il existe un modèle</del> <formula notation="TeX">X</formula> <del>de <formula notation="TeX">K</formula> qui</del> n'a pas de
pt simple réel.</item>
</list>
<p><note type="editorial" resp="#pass">Sur la ligne (ii), « <formula notation="TeX">X</formula> un modèle » est écrit au-dessus, relié par
un trait courbe à la fin de la ligne ; suit un bloc de trois lignes
encadré et barré de deux traits obliques :</note></p>
<quote><del>(ii bis) Tout modèle <formula notation="TeX">X</formula> de <formula notation="TeX">K</formula> est sans point simple réel.
(ii ter) Il existe un modèle [propre] <del>sans point simple</del>
<unclear>simple</unclear>, sans pt réel. (ii quater) Tout modèle (propre)
<unclear>simple</unclear> est sans pts réels.</del></quote>
<list rend="enumerate">
<label>(ii bis)</label><item><del>(si <formula notation="TeX">X</formula> est un modèle)</del> <formula notation="TeX">\dim X(\mathbb{R}) &lt; n =
\deg.\ \text{tr.}\ K/\mathbb{Q}</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">« topologique » est cerclé et inséré au-dessus de <formula notation="TeX">\dim</formula>.</note></item>
<label>(ii ter)</label><item><formula notation="TeX">X(\mathbb{R})</formula> <del>contenu dans</del> <unclear>rare</unclear>
dans <formula notation="TeX">X_{\mathbb{C}}</formula> <del>dans une partie</del> <gap reason="illegible"/> top. de Zariski.</item>
<label>(ii quater)</label><item>(si <formula notation="TeX">X</formula> simple <formula notation="TeX">/\mathbb{Q}</formula>) <formula notation="TeX">X(\mathbb{R}) = \emptyset</formula></item>
<label>(iii)</label><item><formula notation="TeX">cd_2(K) &lt; +\infty</formula></item>
<label>(iii bis)</label><item>(si <formula notation="TeX">X_{\mathbb{R}}</formula> simple sur <formula notation="TeX">\mathbb{R}</formula>)
<note type="editorial" resp="#pass">L'indice de <formula notation="TeX">X</formula> est douteux.</note>
<formula notation="TeX">cd_2(X) &lt; +\infty</formula></item>
</list>
<p><note type="editorial" resp="#pass">Sous « (iii bis) », une seconde étiquette est grattée jusqu'à être
illisible.</note></p>
<p><hi rend="bold">Corollaire 1</hi> Soit <formula notation="TeX">X</formula> un préschéma <del>resp. un</del> de type fini
sur <formula notation="TeX">\mathbb{Z}</formula> <del>(resp. sur <formula notation="TeX">\mathbb{Q}</formula>)</del> Conditions équivalentes :</p>
<list rend="enumerate">
<label>(i)</label><item><formula notation="TeX">X(\mathbb{R}) = \emptyset</formula></item>
<label>(ii)</label><item><formula notation="TeX">cd_2(X) &lt; +\infty</formula></item>
<label>(ii bis)</label><item><del><formula notation="TeX">cd_2(X) \leqslant 2\dim X + 1</formula> (resp. 
<formula notation="TeX">\leqslant 2\dim X + 2</formula>)</del>
<note type="editorial" resp="#pass">L'étiquette « (ii bis) » est biffée avec la ligne.</note></item>
<label>(iii)</label><item><formula notation="TeX">cd_2(X_{\mathbb{Q}}) &lt; +\infty</formula></item>
</list>
<p><del>S'il en est ainsi, on a</del></p>
<list rend="enumerate">
<label>(iv)</label><item><formula notation="TeX">cd_2(X_{\mathbb{R}}) &lt; +\infty</formula></item>
</list>
<p>Alors
<formula notation="TeX" rend="display">cd(X) &lt; 2\dim X + 1, \qquad cd(X_{\mathbb{Q}}) \leqslant 2\dim X_{\mathbb{Q}} + 2,
\qquad cd(X_{\mathbb{R}}) \leqslant 2\dim X</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">Les deux dernières inégalités sont écrites en bas de page, l'une sous
l'autre ; le premier signe est un <formula notation="TeX">&lt;</formula>, les deux autres des <formula notation="TeX">\leqslant</formula>.
L'énoncé se poursuit page 21.</note></p>
</div>
      </div>
    </body>
  </text>
</TEI>
