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    <fileDesc>
      <titleStmt>
        <title>Fonds Grothendieck, cote n° 31, pages 41–60 — transcription</title>
        <author>Alexandre Grothendieck</author>
        <respStmt>
          <resp>transcription automatique — première passe, non vérifiée contre les pages par une personne (<date when="2026-09-11">2026-09-11</date>)</resp>
          <name xml:id="pass" type="model">Opus 5 (claude-opus-5)</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 41 à 60 de la cote, dans la
            numérotation des archivistes (crayon, en bas à gauche de chaque
            page) ; lot 3 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="2026-09-11" 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="3">
<div type="section">
<head>Groupes finis d'automorphismes, trace et cohomologie de Tate (pages 41 à 44)</head>
<pb n="41" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=42"/><p>Soit <formula notation="TeX">B</formula> un anneau avec unité et un groupe fini <formula notation="TeX">G</formula> d'automorphismes,
<formula notation="TeX">A = B^{G}</formula>. On pose <formula notation="TeX">\operatorname{Tr}_{G} b = \sum_{g \in G} gb</formula>.
Conditions équivalentes <note type="editorial" resp="#pass">Une parenthèse de deux lignes suit l'énoncé,
qui définit <formula notation="TeX">\varphi</formula> comme l'action de <formula notation="TeX">B</formula> sur un module et
<formula notation="TeX">\operatorname{Tr}_{G} : B \to A</formula> ; elle est en grande partie
<gap reason="illegible"/>.</note></p>
<list rend="itemize">
<label>a)</label><item><formula notation="TeX">A = \operatorname{Tr}_{G} B</formula></item>
<label>a<formula notation="TeX">'</formula>)</label><item><formula notation="TeX">1 \in \operatorname{Tr}_{G} B</formula></item>
<label>b)</label><item>pour tout <formula notation="TeX">(G,B)</formula>-module <formula notation="TeX">M</formula>, <formula notation="TeX">\hat{H}(G,M) = 0</formula></item>
<label>b(q))</label><item>pour tout <formula notation="TeX">(G,B)</formula>-module <formula notation="TeX">M</formula>, <formula notation="TeX">\hat{H}^{q}(G,M) = 0</formula></item>
</list>
<p><hi rend="bold">Démonstration</hi> : a) <formula notation="TeX">\Rightarrow</formula> a<formula notation="TeX">'</formula>) trivial. a<formula notation="TeX">'</formula>) <formula notation="TeX">\Rightarrow</formula>
b) : <gap reason="illegible"/> on désigne par <formula notation="TeX">\varphi_{M}(b)</formula> l'homothétie dans <formula notation="TeX">M</formula> définie
par <formula notation="TeX">b \in B</formula>, on a <formula notation="TeX">g\,\varphi_{M}(b)\,g^{-1} = \varphi_{M}(gb)</formula>, d'où
<formula notation="TeX" rend="display">\varphi_{M}(\operatorname{Tr}_{G} b) = \operatorname{Tr}_{G}\varphi_{M}(b),</formula>
d'où le</p>
<p><hi rend="bold">Corollaire</hi> : Si <formula notation="TeX">\lambda \in \operatorname{Tr}_{G} B</formula>,
l'homothétie <formula notation="TeX">\lambda</formula> dans <formula notation="TeX">\hat{H}(G,M)</formula> est nulle
<note type="editorial" resp="#pass">Une incise suit, largement <gap reason="illegible"/>, qui observe que la condition est
aussi nécessaire, en prenant <formula notation="TeX">M = B</formula> ; c'est elle qui donne
a<formula notation="TeX">'</formula>) <formula notation="TeX">\Rightarrow</formula> b).</note></p>
<p>b) <formula notation="TeX">\Rightarrow</formula> b(q) trivial. On a b(q) <formula notation="TeX">\Rightarrow</formula> b(q<formula notation="TeX">+1</formula>) car on a la
suite exacte
<formula notation="TeX" rend="display">0 \to M \to M \otimes_{\mathbb{Z}} \mathbb{Z}(G) \to N \to 0,
\qquad m \mapsto \sum_{g} m \otimes g,</formula>
où la structure de <formula notation="TeX">B</formula>-module est définie par <formula notation="TeX">\lambda(m \otimes g) =
\lambda m \otimes g</formula>, et la structure de <formula notation="TeX">G</formula>-module par <formula notation="TeX">g'(m \otimes g) =
g'm \otimes g'g</formula> ; alors <formula notation="TeX">g'(\lambda[m \otimes g]) = (g'\lambda)(g'[m
\otimes g])</formula> car <formula notation="TeX">g'(\lambda m \otimes g) = g'(\lambda m) \otimes g'g</formula> et
<formula notation="TeX">(g'\lambda)(g'm \otimes g'g) = (g'\lambda)(g'm) \otimes g'g</formula>,
c'est-à-dire <formula notation="TeX">g'(\lambda m) = (g'\lambda)(g'm)</formula>. <gap reason="illegible"/> puisque
<formula notation="TeX">\hat{H}(G, M \otimes_{\mathbb{Z}} \mathbb{Z}(G)) = 0</formula>, on a
<formula notation="TeX">\hat{H}^{q+1}(G,M) = \hat{H}^{q}(G,N) = 0</formula>. <gap reason="illegible"/></p>
<p><hi rend="bold">Corollaire</hi> Supposons <formula notation="TeX">B</formula> <del>intègre et intégralement clos</del>,
<note type="authorial" place="margin"><formula notation="TeX">A</formula> local.</note> les conditions de la proposition sont vérifiées si
l'indice de ramification <formula notation="TeX">e</formula> de <formula notation="TeX">B</formula> sur <formula notation="TeX">A</formula> (<formula notation="TeX">=</formula> ordre du groupe d'inertie)
<del><gap reason="illegible"/></del> est inversible dans <formula notation="TeX">A</formula>, i.e. <gap reason="illegible"/>
<del><formula notation="TeX">A/\mathfrak{m}(A)</formula></del>
<note type="editorial" resp="#pass">Les trois dernières lignes sont biffées et reprises ; seul « est
inversible dans <formula notation="TeX">A</formula> » se lit avec certitude.</note></p>
<p><note type="authorial" place="margin"><gap reason="illegible"/> le corollaire <gap reason="illegible"/> — Comment voir ça ?</note></p>
<pb n="42" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=43"/><p>Avec les conditions et la proposition générale, soit <formula notation="TeX">G' \subset G</formula>, et soit
<formula notation="TeX">A' = B^{G'}</formula>, <formula notation="TeX">A \subset A' \subset B</formula>. Conditions équivalentes</p>
<list rend="itemize">
<label>a)</label><item><formula notation="TeX">\operatorname{Tr}_{G/G'} A' = A</formula></item>
<label>a<formula notation="TeX">'</formula>)</label><item><formula notation="TeX">1 \in \operatorname{Tr}_{G/G'} A'</formula></item>
<label>b)</label><item>pour tout <formula notation="TeX">(G,B)</formula>-module <formula notation="TeX">M</formula>, <formula notation="TeX">t(G,G') : \hat{H}(G',M) \to
\hat{H}(G,M)</formula> est <del>injectif</del> <del>bijectif</del> surjectif</item>
<label>b<formula notation="TeX">'</formula>)</label><item><gap reason="illegible"/></item>
<label>b(q))</label><item><gap reason="illegible"/></item>
<label>b<formula notation="TeX">'</formula>(q))</label><item><gap reason="illegible"/></item>
</list>
<p><note type="editorial" resp="#pass">Les quatre dernières conditions ne sont pas rédigées : b<formula notation="TeX">'</formula>), b(q) et
b<formula notation="TeX">'</formula>(q) ne sont que nommées, les énoncés restant à écrire.</note></p>
<p>a) <formula notation="TeX">\Leftrightarrow</formula> a<formula notation="TeX">'</formula>) trivial. a<formula notation="TeX">'</formula>) <formula notation="TeX">\Rightarrow</formula> b) car on a
<formula notation="TeX">t(G,G')\varphi(b) = \varphi(t(G,G')b)</formula> pour <formula notation="TeX">b \in A'</formula>, d'où si
<formula notation="TeX">t(G,G')b = 1</formula>, <formula notation="TeX">t(G,G')\varphi(b) = 1</formula>, d'où b) d'après un lemme général.</p>
<p><figure type="diagram"><formula notation="tikz-cd">\begin{tikzcd}
\text{b} \arrow[r, Rightarrow] \arrow[d, Rightarrow] &amp; \text{b}' \arrow[d, Rightarrow] \\
\text{b}(q) \arrow[r, Rightarrow] &amp; \text{b}'(q)
\end{tikzcd}</formula></figure></p>
<p>De plus on voit de la même façon que b<formula notation="TeX">'</formula>(q) <formula notation="TeX">\Rightarrow</formula> b<formula notation="TeX">'</formula>(q<formula notation="TeX">+1</formula>) et
b<formula notation="TeX">'</formula>(q) <formula notation="TeX">\Rightarrow</formula> b<formula notation="TeX">'</formula>(q<formula notation="TeX">-1</formula>), donc b<formula notation="TeX">'</formula>(q) <formula notation="TeX">\Leftrightarrow</formula> b<formula notation="TeX">'</formula>(0).
Appliquant b<formula notation="TeX">'</formula>(0) à <formula notation="TeX">M = B</formula>, on trouve que
<formula notation="TeX" rend="display">A'/\operatorname{Tr}_{G'} B \longrightarrow A/\operatorname{Tr}_{G} B</formula>
est surjectif, i.e. que l'on a
<formula notation="TeX">1 \in \operatorname{Tr}_{G} B + \operatorname{Tr}_{G/G'} A' =
\operatorname{Tr}_{G/G'} A'</formula>.
<note type="editorial" resp="#pass">La flèche est écrite de droite à gauche sur la page ; elle est ici
rétablie dans le sens de la lecture.</note></p>
<p>Reste à prouver : Soient <formula notation="TeX">G' \subset G</formula> (<formula notation="TeX">G</formula> fini), soit <formula notation="TeX">M</formula> un <formula notation="TeX">G</formula>-module
tel que <formula notation="TeX">1 \in \operatorname{Hom}_{\mathbb{Z}}(M,M)</formula> soit de la forme
<formula notation="TeX">1 = \operatorname{Tr}_{G/G'}\varphi</formula> <del><gap reason="illegible"/></del> (<formula notation="TeX">\varphi \in
\operatorname{Hom}_{G'}(M,M)</formula>) ; alors
<formula notation="TeX" rend="display">\operatorname{Tr}_{G/G'} : \hat{H}(G',M) \to \hat{H}(G,M)
\ \text{est surjective},</formula>
<formula notation="TeX" rend="display">\operatorname{Tr}_{G'/G} : \hat{H}(G,M) \to \hat{H}(G',M)
\ \text{est \uncertain{injective}},</formula>
d'image <gap reason="illegible"/> l'ensemble des éléments de <formula notation="TeX">\hat{H}(G',M)</formula> qui sont
« stables », c'est-à-dire <formula notation="TeX">\hat{H}(G',M)^{G}</formula>.
<note type="editorial" resp="#pass">La seconde flèche est également écrite de droite à gauche.</note></p>
<p>(Ceci contient le Th. sur les groupes de Sylow, <del><gap reason="illegible"/></del> <gap reason="illegible"/> en
se plaçant dans la catégorie des groupes <gap reason="illegible"/>, mais <gap reason="illegible"/> les groupes de
torsion, où par ex. <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/>
<formula notation="TeX">\operatorname{Tr}_{G'/G' \cap {}^{g}G'} \ill{}
\operatorname{Tr}_{{}^{g}G'/G' \cap {}^{g}G'}</formula> <gap reason="illegible"/>)</p>
<p><note type="authorial" place="margin">On peut l'<gap reason="illegible"/> en prenant <formula notation="TeX">G' = G_{i}</formula>, mais aussi pour <formula notation="TeX">G'</formula> un
sous-groupe de Sylow <formula notation="TeX">H</formula> pour <formula notation="TeX">p</formula>, où <formula notation="TeX">p</formula> est la caractéristique de <formula notation="TeX">k</formula>. On
a <gap reason="illegible"/> : itération. On <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">(\mathcal{O}'^{H}/\operatorname{Tr}_{H}
\mathcal{O}')^{G}</formula>, donc d'abord <formula notation="TeX">M = B</formula>, <gap reason="illegible"/> : détermination de
<formula notation="TeX">\mathcal{O}'^{H}/\operatorname{Tr}_{H}\mathcal{O}'</formula> pour une
<del><gap reason="illegible"/></del> <formula notation="TeX">p</formula>-extension.</note></p>
<pb n="43" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=44"/><p>1) Soit <formula notation="TeX">G</formula> un groupe fini d'automorphismes d'un anneau <unclear>local</unclear>
<formula notation="TeX">\mathcal{O}</formula>. <formula notation="TeX">G</formula> est transitif sur les idéaux maximaux <formula notation="TeX">\mathfrak{m}</formula>,
soit <formula notation="TeX">G_{d}</formula> le stabilisateur de <formula notation="TeX">\mathfrak{m}_{0}</formula>, et <formula notation="TeX">G_{i} \subset
G_{d}</formula> le noyau <gap reason="illegible"/> de <formula notation="TeX">G_{d}</formula>, formé des automorphismes qui induisent
l'identité sur <formula notation="TeX">\mathcal{O}/\mathfrak{m}</formula>.</p>
<p>Soit, en conditions</p>
<list rend="itemize">
<label>a)</label><item>Il existe <formula notation="TeX">x \in \mathcal{O}^{G_{i}}</formula> tel que
<formula notation="TeX">\operatorname{T}_{G/G_{i}} x = 1</formula>. Donc pour tout <formula notation="TeX">G</formula>-<formula notation="TeX">\mathcal{O}</formula>-module
<formula notation="TeX">M</formula>, on a
<formula notation="TeX" rend="display">\hat{H}(G,M) = \hat{H}(G_{i},M)^{G/G_{i}} .</formula>
Donc pour qu'on ait <formula notation="TeX">1 \in \operatorname{T}_{G}\mathcal{O}</formula>, i.e.
<formula notation="TeX">\hat{H}(G,M) = 0</formula> pour tout <formula notation="TeX">M</formula>, il faut et il suffit que
<formula notation="TeX">[G_{i} : e]</formula> ne soit pas multiple de la caractéristique <formula notation="TeX">p</formula> de
<formula notation="TeX">\mathcal{O}/\mathfrak{m}</formula>.</item>
<label>b)</label><item>Si <formula notation="TeX">G_{i} = \{e\}</formula>, on a <formula notation="TeX">H^{1}(G, \mathcal{O}^{*}) = \{e\}</formula>.</item>
</list>
<p>Plus généralement, quel que soit <formula notation="TeX">G_{i}</formula>, l'homomorphisme naturel
<formula notation="TeX">H^{1}(G, \mathcal{O}^{*}) \to H^{1}(G_{i},
(\mathcal{O}/\mathfrak{m})^{*})</formula> est <unclear>bijectif</unclear> (?). Ceci
<gap reason="illegible"/> dans le cas de <formula notation="TeX">GL(n,\mathcal{O})</formula> — le <gap reason="illegible"/></p>
<p>(Dans a), en tout <gap reason="illegible"/>
<formula notation="TeX" rend="display">\overline{\hat{H}(G,M)} = \hat{H}(G,\bar{M})
= \hat{H}\Bigl(G, \bigoplus_{s \in G/G_{d}} s\,\bar{M}_{\mathfrak{m}_{0}}\Bigr)
= \hat{H}(G_{d}, \bar{M}_{\mathfrak{m}_{0}})
= \overline{\hat{H}(G_{d}, M_{\mathfrak{m}_{0}})}\,.</formula>
<note type="authorial" place="margin"><unclear>justification</unclear> pour Zariski ; il y a donc <gap reason="illegible"/> hyp. 
<gap reason="illegible"/> : finie ??</note></p>
<p>Considérons donc le diagramme :</p>
<p><figure type="diagram"><formula notation="tikz-cd">\begin{tikzcd}[column sep=small, row sep=small, nodes={font=\scriptsize}]
\hat{H}(G,M) \arrow[r, "\sim"] \arrow[d, "?"'] &amp;
\hat{H}(G_{i},M)^{G/G_{i}} \arrow[r, "\alpha"] &amp;
\hat{H}(G_{i}, M_{\mathfrak{m}_{0}})^{G_{d}/G_{i}} \\
\hat{H}(G_{d},M)^{G/G_{d}} \arrow[r, "\beta"'] &amp;
\hat{H}(G_{d}, M_{\mathfrak{m}_{0}}) \arrow[r, "\sim"'] &amp;
\hat{H}(G_{d},M)_{\mathcal{O}_{d} - \mathfrak{m} \cap \mathcal{O}_{d}}
\arrow[u, "?"']
\end{tikzcd}</formula></figure></p>
<p><note type="authorial" place="margin"><formula notation="TeX">\alpha</formula> et <formula notation="TeX">\beta</formula> sont injectifs, à images denses ; on passe aux
<gap reason="illegible"/> !</note></p>
<p><note type="authorial" place="margin"><gap reason="illegible"/> de dim ?, <formula notation="TeX">\mathcal{O} \to</formula> <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">\hat{H}(G,M)</formula> ?
<gap reason="illegible"/></note></p>
<pb n="44" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=45"/><p><note type="editorial" resp="#pass">Toute la page est barrée de deux longues diagonales qui se croisent.</note>
<formula notation="TeX" rend="display">0 \to G_{k}^{0} \to G_{k} \to \mathfrak{P}_{k} \to 0</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">Sous <formula notation="TeX">G_{k}</formula> : « extension abélienne <gap reason="illegible"/> maximale » ; sous
<formula notation="TeX">\mathfrak{P}_{k}</formula> : « extension non ramifiée maximale ». Le second groupe
est écrit d'un <formula notation="TeX">P</formula> barré ; la lecture <formula notation="TeX">\mathfrak{P}_{k}</formula> est conventionnelle.</note>
<formula notation="TeX" rend="display">0 \to \mathbb{Z}_{2}^{r_{1}} \to G_{k}^{0} \to
\mathcal{U}_{K}^{0}/\operatorname{Im} E \to 0</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">Sous <formula notation="TeX">\mathcal{U}_{K}^{0}</formula> : « idèles unités <gap reason="illegible"/> » ; sous
<formula notation="TeX">\operatorname{Im} E</formula> : « idèles unités <gap reason="illegible"/> principaux ».</note></p>
<p><hi rend="bold">N.B.</hi> <formula notation="TeX">G_{k}/\mathbb{Z}_{2}^{r_{1}}</formula> <unclear>pourrait</unclear> être un
groupe dont la définition ne fait plus intervenir <gap reason="illegible"/> que le groupe de
Galois de l'extension abélienne non ramifiée <gap reason="illegible"/> maximale (i.e. qui est
<unclear>complètement décomposée</unclear> au-dessus de toutes les places réelles
de <formula notation="TeX">k</formula>) — soit de façon générale, <formula notation="TeX">S</formula> un ensemble <unclear>fini</unclear> de
places, finies ou infinies réelles, alors le groupe de Galois de
l'extension abélienne non ramifiée hors <formula notation="TeX">S</formula> maximale, soit <formula notation="TeX">G_{k}^{S}</formula>,
<formula notation="TeX" rend="display">0 \to G_{k}^{0,S} \to G_{k}^{S} \to \mathfrak{P}_{k} \to 0</formula>
<formula notation="TeX" rend="display">0 \to \mathbb{Z}_{2}^{S_{\infty}} \Big/ \bigcap_{k}
\operatorname{Im}\bigl(E^{(S,k)}\bigr)
\to G_{k}^{0,S} \to \mathcal{U}_{K}^{S,0}/\operatorname{Im} E \to 0</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">Sous la seconde suite, au crayon : « ceci n'est <gap reason="illegible"/> intéressant
<formula notation="TeX">\overline{S^{\infty}}</formula> ??? <formula notation="TeX">\mathbb{Z}_{2}</formula> ».</note></p>
<p>Ceci résulte du lemme : Pour qu'une extension <del>abélienne</del> <formula notation="TeX">L</formula>
<del><gap reason="illegible"/></del> d'un corps local <del><gap reason="illegible"/></del> <formula notation="TeX">K</formula> soit non ramifiée, il
faut et il suffit que <formula notation="TeX">N_{L/k}\mathcal{U}_{L} = \mathcal{U}_{k}</formula>, ou
<formula notation="TeX">N_{L/k} L^{*} \supset \mathcal{U}_{k}</formula>.</p>
</div>
<div type="section">
<head>Une proposition sur <formula notation="TeX">H^{i}(k,G)</formula> et deux lemmes sur les corps de fonctions (pages 46 à 51)</head>
<pb n="46" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=47"/><p><hi rend="bold">Proposition</hi> Soit <formula notation="TeX">k</formula> un corps, <formula notation="TeX">n</formula> un entier. Conditions
équivalentes :</p>
<list rend="itemize">
<label>a)</label><item><formula notation="TeX">H^{i}(k,G) = 0</formula> pour <formula notation="TeX">i &gt; n</formula> et tout groupe alg. commutatif <formula notation="TeX">G</formula>
défini<formula notation="TeX">/k</formula></item>
<label>b)</label><item><formula notation="TeX">H^{i}(k,\Gamma) = 0</formula> <del><gap reason="illegible"/></del> pour <formula notation="TeX">\Gamma</formula> fini défini<formula notation="TeX">/k</formula></item>
<label>b<formula notation="TeX">'</formula>)</label><item><formula notation="TeX">H^{i}(k,\Gamma) = 0</formula> pour <formula notation="TeX">i &gt; n</formula> et <del>tout groupe fini
qui est <gap reason="illegible"/></del> <supplied resp="#pass">(fini)</supplied> <gap reason="illegible"/> <del><gap reason="illegible"/></del> sur un corps
<formula notation="TeX">\mathbb{Z}/\ell</formula>, donc le <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">\mathbb{V}/k</formula> qui est (ou un groupe
abélien) <unclear>irréductiblement</unclear> <gap reason="illegible"/></item>
<label>c)</label><item><formula notation="TeX">H^{i}(k,G) = 0</formula> pour <formula notation="TeX">i &gt; n</formula> et tout p.-g. alg. commutatif <formula notation="TeX">G</formula>
défini<formula notation="TeX">/k</formula> <del><gap reason="illegible"/></del> devenant isomorphe à un groupe <del><gap reason="illegible"/></del>
sur la clôture galoisienne de <formula notation="TeX">k</formula>, <formula notation="TeX">(\mathbb{G}_{m})^{n}</formula> <gap reason="illegible"/> —
chaque fois que <formula notation="TeX">G</formula> est le groupe des éléments inversibles d'une algèbre
<supplied resp="#pass">(commut.)</supplied> séparable <del><gap reason="illegible"/></del> déf<formula notation="TeX">/k</formula></item>
<label>c<formula notation="TeX">'</formula>)</label><item><formula notation="TeX">H^{i}(k,G) \ne 0</formula> pour <formula notation="TeX">i &gt; n</formula>, <gap reason="illegible"/></item>
</list>
<p><note type="editorial" resp="#pass">L'énoncé est un brouillon rapide : b<formula notation="TeX">'</formula>) et c) sont écrits par-dessus
des versions biffées, et la prose qui les relie est en grande partie
perdue.</note></p>
<p><hi rend="bold">Démonstration.</hi></p>
<p><figure type="diagram"><formula notation="tikz-cd">\begin{tikzcd}[column sep=small, row sep=small, nodes={font=\scriptsize}]
&amp; \text{a} \arrow[dl, Rightarrow] \arrow[dr, Rightarrow] &amp; \\
\text{b} \arrow[d, Rightarrow] &amp; &amp; \text{c} \\
\text{b}' &amp; &amp;
\end{tikzcd}</formula></figure></p>
<p>Prouverons c) <formula notation="TeX">\Rightarrow</formula> b<formula notation="TeX">'</formula>) et b<formula notation="TeX">'</formula>) <formula notation="TeX">\Rightarrow</formula> b), ce qui
achèvera la démonstration.</p>
<p>b<formula notation="TeX">'</formula>) <formula notation="TeX">\Rightarrow</formula> b) : <del><gap reason="illegible"/></del> comme on voit par un
<del>rapport</del> <supplied resp="#pass">dévissage</supplied> d'abord de <formula notation="TeX">\Gamma</formula> <del><gap reason="illegible"/></del>
<supplied resp="#pass">commutatif</supplied>, dévissage immédiat en considérant la filtration
<formula notation="TeX" rend="display">\Gamma \supset \ell\Gamma \supset \ell^{2}\Gamma \supset \cdots
\supset \ell^{k}\Gamma = 0 ,</formula>
<gap reason="illegible"/> par <formula notation="TeX">\ell</formula>, i.e. <gap reason="illegible"/> <del><gap reason="illegible"/></del></p>
<p>b) <formula notation="TeX">\Rightarrow</formula> a) : En effet, <del>Considérons</del> <gap reason="illegible"/> Considérons
<gap reason="illegible"/> le plus grand <gap reason="illegible"/> groupe unipotent de <formula notation="TeX">G</formula>, qui est défini sur
<formula notation="TeX">k</formula>, <gap reason="illegible"/> de sorte que
<formula notation="TeX" rend="display">0 \to G_{u} \to G \to G/G_{u} \to 0 .</formula></p>
<pb n="47" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=48"/><p>Cela nous ramène au cas où <formula notation="TeX">G</formula> est soit <unclear>complet</unclear>, soit
<unclear>linéaire</unclear>. Dans le deuxième <del><gap reason="illegible"/></del> cas,
<del><gap reason="illegible"/></del> on a <formula notation="TeX">G = G_{u} \times G_{ss}</formula> (décomposition en partie
semi-simple et unipotente) et cette décomposition est définie sur <formula notation="TeX">k</formula>. Donc
on peut se ramener au cas où <formula notation="TeX">G</formula> est soit unipotent, soit
<del>semi-simple</del> <gap reason="illegible"/> d'éléments semi-simples, soit commutatif
<gap reason="illegible"/> complet. Dans les deux derniers cas, soit <formula notation="TeX">\mathcal{U}</formula> <gap reason="illegible"/> le
sous-groupe des éléments d'ordre fini de <formula notation="TeX">G = G^{\bar{k}}</formula> ; alors le
groupe <formula notation="TeX">G/\mathcal{U}</formula> est un <gap reason="illegible"/></p>
<p><note type="authorial" place="margin">ici c'est faux : le <gap reason="illegible"/> inductive <gap reason="illegible"/> commutatif</note></p>
<p><gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">G_{0}</formula> (comp. connexe de <formula notation="TeX">e</formula>) <gap reason="illegible"/> variété abélienne, et c'est
un th. de Weil pour <gap reason="illegible"/> (i.e. <formula notation="TeX">G \simeq \bar{k}^{*n}</formula>) <gap reason="illegible"/>
<del><gap reason="illegible"/></del> <formula notation="TeX">G \simeq G_{0} + G/G_{0}</formula>, <gap reason="illegible"/> un quotient de
<formula notation="TeX">\mathbb{V}/k</formula>, d'où <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">G/G_{0}</formula> <gap reason="illegible"/></p>
<p><gap reason="illegible"/> on voit que <formula notation="TeX">G/\mathcal{U}</formula> s'identifie au quotient de <formula notation="TeX">G_{0}</formula> par
<formula notation="TeX">\mathcal{U} \cap G_{0}</formula>, donc <gap reason="illegible"/> est divisible. Donc
<formula notation="TeX">H^{i}(\mathfrak{g}, G/\mathcal{U}) = 0</formula>, <del>tandis que</del> d'où pour
<formula notation="TeX">i &gt; 0</formula>
<formula notation="TeX" rend="display">H^{i}(\mathfrak{g}, G) \simeq H^{i}(\mathfrak{g}, \mathcal{U})
\quad \text{pour } i \geq 1</formula>
<note type="editorial" resp="#pass"><formula notation="TeX">\mathfrak{g}</formula> désigne ici le groupe de Galois ; il est écrit d'un
<formula notation="TeX">g</formula> à longue hampe, et la page passe de <formula notation="TeX">H^{i}(k,-)</formula> à
<formula notation="TeX">H^{i}(\mathfrak{g},-)</formula> sans le dire.</note></p>
<p>(comme <gap reason="illegible"/> pour <formula notation="TeX">G \to G/\mathcal{U}</formula> est surjectif <gap reason="illegible"/>) <gap reason="illegible"/>
<formula notation="TeX">\mathcal{U}</formula>, le <gap reason="illegible"/>-groupe de <formula notation="TeX">\mathcal{U}</formula> formé des éléments
d'ordre premier <gap reason="illegible"/>. On a
<formula notation="TeX" rend="display">H^{i}(\mathfrak{g}, \mathcal{U}) = \varinjlim_{n}
H^{i}(\mathfrak{g}, {}_{n}\mathcal{U})</formula></p>
<pb n="48" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=49"/><p>et lorsque <formula notation="TeX">i &gt; n</formula>, les <del>deux</del> <formula notation="TeX">H^{i}(\mathfrak{g},
{}_{n}\mathcal{U})</formula> sont nuls (car <formula notation="TeX">{}_{n}\mathcal{U}</formula> est fini) —
d'après b), d'où résulte notre assertion.</p>
<p><gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">G</formula> un groupe linéaire unipotent commutatif, on distingue deux cas :</p>
<p>1<formula notation="TeX">^{\circ}</formula>) Caractéristique nulle. Alors <formula notation="TeX">G</formula> <del>est</del> <formula notation="TeX">\simeq
\bar{k}^{n}</formula> sur <formula notation="TeX">\bar{k}</formula>, donc aussi sur <formula notation="TeX">k</formula> (car <formula notation="TeX">H^{1}(k, Gl(n)) = 0</formula>).
Et <del>comme</del> <formula notation="TeX">H^{i}(k, \mathbb{G}_{a}) = 0</formula> pour <formula notation="TeX">i &gt; 0</formula>, l'assertion
est valable.</p>
<p>2<formula notation="TeX">^{\circ}</formula>) Car. <formula notation="TeX">p \ne 0</formula>. Alors on a la filtration
<formula notation="TeX" rend="display">G \supset pG \supset \cdots \supset p^{\ell}G = 0 .</formula>
On <gap reason="illegible"/> ramener au cas <supplied resp="#pass">i.e. où</supplied> <formula notation="TeX">pG = 0</formula> (car chaque <formula notation="TeX">p^{i}G</formula> est
<hi rend="italic">défini sur <formula notation="TeX">k</formula></hi>). Mais, on sait <gap reason="illegible"/> alors <formula notation="TeX">\mathbb{G}_{a} \simeq
\bar{k}^{n}</formula> sur <formula notation="TeX">\bar{k}</formula>, donc <gap reason="illegible"/> aussi sur <formula notation="TeX">k</formula> (car
<formula notation="TeX">H^{1}(k, Gl(n)) = 0</formula>), et on <gap reason="illegible"/> comme dans 1<formula notation="TeX">^{\circ}</formula>.</p>
<p>Supposons que <formula notation="TeX">k</formula> soit quelconque <gap reason="illegible"/>
<note type="editorial" resp="#pass">La page s'arrête sur cette phrase, laissée en suspens.</note></p>
<pb n="49" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=50"/><p>c) <formula notation="TeX">\Rightarrow</formula> b<formula notation="TeX">'</formula>) : Soit en effet <formula notation="TeX">\Gamma</formula> un groupe comme dans
b<formula notation="TeX">'</formula>) ; supposons d'abord <formula notation="TeX">\ell \ne p</formula>. <del>Il suffit</del> <supplied resp="#pass"><gap reason="illegible"/> dans
la clôture <gap reason="illegible"/> de <formula notation="TeX">\Gamma</formula> <gap reason="illegible"/> évidente.</supplied> Soit <formula notation="TeX">A = \bar{k}(\Gamma)</formula>
<del>l'algèbre</del> <supplied resp="#pass">une algèbre</supplied> <gap reason="illegible"/> <supplied resp="#pass">c'est une algèbre déf<formula notation="TeX">/k</formula>,
commutative</supplied> et <del>semi-simple</del> séparable (car <formula notation="TeX">[\Gamma : e]</formula> est
premier à <formula notation="TeX">p</formula>), donc <gap reason="illegible"/> on a <formula notation="TeX">H^{i}(k,G) = 0</formula> si <formula notation="TeX">i &gt; n</formula>, <formula notation="TeX">G</formula>
désignant le groupe des éléments inversibles de <formula notation="TeX">A</formula>. Soit <formula notation="TeX">G_{1}</formula> le
sous-groupe de <formula notation="TeX">G</formula> formé des <formula notation="TeX">x \in G</formula> tels que <formula notation="TeX">N_{A/k}\,x = 1</formula>
(i.e. <del>soit</del> <formula notation="TeX">N_{A/k}\,x =</formula> dét. de la translation à gauche par
<formula notation="TeX">x</formula> dans <formula notation="TeX">A</formula>) ; c'est un sous-groupe défini sur <formula notation="TeX">k</formula> (noyau de
l'homomorphisme <formula notation="TeX">N_{A/k} : G \to \bar{k}^{*}</formula>, qui est déf<formula notation="TeX">/k</formula>).</p>
<p>Comme <formula notation="TeX">\Gamma \to \ill{}</formula> <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">\mathbb{V}</formula>-module, <supplied resp="#pass">et comme
<formula notation="TeX">\Gamma \subset G</formula></supplied> il est visible <supplied resp="#pass">que</supplied> <del><gap reason="illegible"/></del> l'on a
<formula notation="TeX">\Gamma \subset G_{1}</formula>, i.e. <formula notation="TeX">\Gamma \cap G_{1} = \struck{\ill{}}
\{e\}</formula>, et on vérifie facilement que <gap reason="illegible"/> (distinguer le cas <formula notation="TeX">\ell</formula>
premier impair, et le cas <formula notation="TeX">\ell = 2</formula> ; <gap reason="illegible"/> dans ce dernier cas <gap reason="illegible"/>
et <formula notation="TeX">N_{A/k}\,\xi = \pm 1</formula> si <formula notation="TeX">\xi \in \Gamma</formula>).</p>
<p>Comme <formula notation="TeX">\ell\Gamma \struck{\ill{}} = \{0\}</formula>, <gap reason="illegible"/> enfin <formula notation="TeX">\Gamma \subset
G_{1}</formula>. Il est d'ailleurs visible que <formula notation="TeX">\Gamma \to \ill{} G_{1}</formula>. Le noyau
<gap reason="illegible"/> de l'hom. <formula notation="TeX">G_{1} \xrightarrow{\ \ell\ } G_{1}</formula> <gap reason="illegible"/> d'ordre
<formula notation="TeX">\ell^{n_{1}}</formula>, i.e. <formula notation="TeX">n_{1} = n - 1</formula> <gap reason="illegible"/>
<note type="editorial" resp="#pass">La fin de la page est une suite de calculs rapides dont la prose ne
se lit pas.</note></p>
<pb n="50" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=51"/><p><hi rend="bold">Lemme 1</hi> Soit <formula notation="TeX">k</formula> un corps algébriquement clos, <formula notation="TeX">K</formula> une extension
de type fini, de degré de transcendance <formula notation="TeX">1</formula>, de <formula notation="TeX">k</formula>. Alors <formula notation="TeX">K</formula> est
<del><gap reason="illegible"/></del> quasi-algébriquement clos.</p>
<p><hi rend="bold">Corollaire 1</hi> <formula notation="TeX">\hat{H}^{i}(K, \mathbb{G}_{m}) = 0</formula> pour tout <formula notation="TeX">i</formula>.</p>
<p>En effet, <formula notation="TeX">K</formula> est un corps <gap reason="illegible"/> galoisienne <formula notation="TeX">K'</formula>, <gap reason="illegible"/> quasi-alg. 
clos, donc <del><gap reason="illegible"/></del> le corollaire est bien connu.</p>
<p><hi rend="bold">Corollaire 2</hi> <formula notation="TeX">H^{i}(K,\Gamma) = 0</formula> <del>pour <formula notation="TeX">i &gt; 0</formula></del> pour
<formula notation="TeX">i &gt; 1</formula> et <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">\Gamma</formula> d'ordre fini, i.e. <formula notation="TeX">G_{K}</formula> opère trivialement.</p>
<p>Soit <supplied resp="#pass">une</supplied> <del><gap reason="illegible"/></del> clôture galoisienne de <formula notation="TeX">K</formula>, <formula notation="TeX">\tilde{K}</formula>.
<del><gap reason="illegible"/></del></p>
<p><note type="editorial" resp="#pass">Suit un bloc encadré, écrit très vite, dont voici ce qui se lit :
<formula notation="TeX">\mathcal{U} \subset \tilde{K}^{*}</formula> le sous-groupe des racines de l'unité
dans <formula notation="TeX">\tilde{K}</formula> ; alors <formula notation="TeX">\tilde{K}^{*}/\mathcal{U}</formula> est uniquement
divisible si <gap reason="illegible"/> ; d'où <gap reason="illegible"/> ; <formula notation="TeX">\hat{H}^{i}(K, \ill{})
\xrightarrow{\sim} \hat{H}^{i}(K, \mathbb{G}_{m})</formula> <gap reason="illegible"/> mod <formula notation="TeX">p</formula>
« isomorphismes ? » ; le deuxième est nul, donc le premier <gap reason="illegible"/>.</note></p>
<p>Plus généralement <gap reason="illegible"/> la caractéristique, alors
<formula notation="TeX">\tilde{K} \xrightarrow{\,x \mapsto x^{n}\,} \tilde{K}</formula> <gap reason="illegible"/> est un
épimorphisme de noyau <formula notation="TeX">\simeq \mathbb{Z}/n</formula>, donc la suite exacte de
cohomologie <gap reason="illegible"/> on a donc <formula notation="TeX">H^{i}(K, \mathbb{Z}/n) = 0</formula>. Reste <gap reason="illegible"/>
<formula notation="TeX">H^{i}(K, \mathbb{Z}/p) = 0</formula> si <formula notation="TeX">i &gt; 1</formula> : <gap reason="illegible"/> on <gap reason="illegible"/>
<formula notation="TeX" rend="display">0 \to \mathbb{Z}/p \to \tilde{K} \xrightarrow{\ \wp\ } \tilde{K} \to 0 .</formula></p>
<pb n="51" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=52"/><p><hi rend="bold">Lemme 2</hi> Soit <formula notation="TeX">k</formula> un corps, <supplied resp="#pass"><formula notation="TeX">\Gamma</formula> (?)</supplied> <del><gap reason="illegible"/></del>
tel que <formula notation="TeX">H^{i}(k',\Gamma) = 0</formula> pour toute extension <formula notation="TeX">k'</formula> <supplied resp="#pass"><gap reason="illegible"/></supplied> de
type fini de <formula notation="TeX">k</formula>, <formula notation="TeX">i &gt; n</formula>. <del>Soit <formula notation="TeX">K</formula> une extension de degré de
transcendance <formula notation="TeX">\le 1</formula>.</del> Alors <formula notation="TeX">H^{i}(K,\Gamma) = 0</formula> pour <formula notation="TeX">i &gt; n+1</formula>.</p>
<p><figure type="diagram"><formula notation="tikz-cd">\begin{tikzcd}[column sep=small, row sep=small, nodes={font=\scriptsize}]
k' = \tilde{k}k &amp; k \arrow[l] \\
K \arrow[u] &amp; \tilde{k}K \arrow[l] \arrow[r, "G'"] &amp; \tilde{K}K
\end{tikzcd}</formula></figure>
<note type="editorial" resp="#pass">Le diagramme de la page est un croquis d'extensions ; il est ici
redressé, et les groupes <formula notation="TeX">G</formula>, <formula notation="TeX">G'</formula>, <formula notation="TeX">G''</formula> y sont portés le long des
flèches auxquelles ils correspondent.</note></p>
<p>d'où une suite exacte
<formula notation="TeX" rend="display">e \to G' \to G \to G'' \to e ,</formula>
d'où une suite spectrale
<formula notation="TeX" rend="display">H^{i}\bigl(G'', H^{j}(G',\Gamma)\bigr) \Longrightarrow H^{*}(G,\Gamma).</formula></p>
<p>Or <formula notation="TeX">H^{j}(G',\Gamma) = 0</formula> si <formula notation="TeX">j &gt; 1</formula> en vertu du lemme 1, et d'autre part
<formula notation="TeX">H^{i}\bigl(G'', H^{j}(G',\Gamma)\bigr) = 0</formula> si <formula notation="TeX">i &gt; n</formula>, en
<del><formula notation="TeX">G''</formula> étant <gap reason="illegible"/></del> <gap reason="illegible"/> d'après <del>fini de
l'hypothèse</del>. D'où <del><gap reason="illegible"/></del> <formula notation="TeX">H^{*}(G,\Gamma) = 0</formula> si <formula notation="TeX">* &gt; n+1</formula>,
cqfd.</p>
<p><hi rend="bold">Corollaire</hi> Soit <formula notation="TeX">K</formula> un <del><gap reason="illegible"/></del> corps de fonctions
algébriques sur un corps alg<supplied resp="#pass">ébriquement</supplied> clos <formula notation="TeX">k</formula>,
<formula notation="TeX">\deg\operatorname{tr}_{k} K = n</formula>. Alors <formula notation="TeX">H^{i}(K,\Gamma) = 0</formula> pour
<formula notation="TeX">i &gt; n</formula> et <supplied resp="#pass">d'ordre fini</supplied> tel que <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">\Gamma</formula>, i.e. <formula notation="TeX">G_{K}</formula> opère
trivialement.</p>
</div>
<div type="section">
<head>Th. fondamentale des morphismes propres [Changement de base] : Théorème d'échange — Questions marginales (pages 54 à 59)</head>
<p><note type="editorial" resp="#pass">Le titre est celui de la page 53, un feuillet de couverture inscrit
de sa main et par ailleurs vierge, qui ne reçoit donc pas de numéro de page
propre. Une ligne biffée le précède, illisible.</note></p>
<pb n="54" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=55"/><p><hi rend="bold">Question</hi> <formula notation="TeX">X</formula> espace topologique, <formula notation="TeX">Y</formula> fermé de <formula notation="TeX">X</formula>, <formula notation="TeX">F</formula> faisceau
<del>injectif</del> sur <formula notation="TeX">X</formula>, a-t-on
<formula notation="TeX" rend="display">H^{i}(Y, F|Y) = 0 \quad \text{pour } i &gt; 0</formula>
<formula notation="TeX" rend="display">\bigl[H^{i}(V, F|V) = 0 \ \text{pour tout \ill{} voisinage } V
\text{ de } Y,\ i &gt; 0\bigr].</formula>
Réponse négative.</p>
<p>Tout d'abord, il n'est pas vrai que pour un faisceau <formula notation="TeX">F</formula> sur <formula notation="TeX">X</formula> injectif,
l'homomorphisme
<formula notation="TeX" rend="display">\varinjlim_{U \supset Y} H^{0}(U,F) \longrightarrow H^{0}(Y,F)</formula>
soit <unclear>surjectif</unclear>, i.e. qu'une section <gap reason="illegible"/> se prolonge à un
voisinage [i.e. si <formula notation="TeX">X</formula> <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">2^{\circ}</formula> <formula notation="TeX">F</formula> est <gap reason="illegible"/> injectif].</p>
<p><hi rend="bold">Ex 1</hi> <formula notation="TeX">X</formula> espace irréductible, <formula notation="TeX">Y</formula> fermé de <gap reason="illegible"/> deux points
fermés distincts <formula notation="TeX">a</formula>, <formula notation="TeX">b</formula> ; <formula notation="TeX">F</formula> faisceau des <gap reason="illegible"/>, la section de <formula notation="TeX">F|Y</formula>
qui vaut <formula notation="TeX">0</formula> en <formula notation="TeX">a</formula>, la valeur <formula notation="TeX">1</formula> en <formula notation="TeX">b</formula>, ne se prolonge pas
<del>à un voisinage</del> <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">X</formula>, car <gap reason="illegible"/> contient un <formula notation="TeX">U</formula> de <formula notation="TeX">a</formula>
<gap reason="illegible"/> un voisinage <formula notation="TeX">V</formula> de <formula notation="TeX">b</formula>, et <formula notation="TeX">U \cap V \ne \emptyset</formula>, absurde.</p>
<p><hi rend="bold">Ex 2</hi> <formula notation="TeX">X = \overline{M}</formula> <gap reason="illegible"/> une courbe algébrique, <formula notation="TeX">Y</formula> <gap reason="illegible"/>
irréductible, <supplied resp="#pass"><gap reason="illegible"/></supplied> <del><gap reason="illegible"/></del>, mais <gap reason="illegible"/> par exemple une
<gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">H^{0}</formula> <gap reason="illegible"/> de Zariski.
<note type="editorial" resp="#pass">La fin de l'exemple 2 est un brouillon rapide dont la prose ne porte
plus.</note></p>
<pb n="55" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=56"/><p><note type="editorial" resp="#pass">La page ouvre sur une figure : un cercle, coupé par une droite <formula notation="TeX">Y</formula> en
deux points <formula notation="TeX">a</formula> et <formula notation="TeX">b</formula> ; l'ensemble est <formula notation="TeX">X</formula>.</note></p>
<p>Considérons <formula notation="TeX">X_{1} =</formula> cercle de la figure, et le faisceau <formula notation="TeX">F_{1}</formula>
<supplied resp="#pass">sur <formula notation="TeX">X</formula></supplied> <del><gap reason="illegible"/></del> induit dans <formula notation="TeX">\mathbb{Q}</formula>, soit <formula notation="TeX">F</formula> son image
sur <formula notation="TeX">X</formula>. La section <gap reason="illegible"/> prolonge une section <gap reason="illegible"/> elle <gap reason="illegible"/> enfin
sur <formula notation="TeX">Y \cap X_{1}</formula> à <formula notation="TeX">X_{1}</formula>, c'est en général impossible <gap reason="illegible"/></p>
<p><hi rend="bold">Ex 3</hi> Un faisceau injectif <del><gap reason="illegible"/></del>
<note type="editorial" resp="#pass">L'exemple 3 est barré de plusieurs longs traits horizontaux. On y
distingue les exemples 1 et 2 rappelés, <formula notation="TeX">F|Y</formula>, <formula notation="TeX">X</formula>, <formula notation="TeX">Y</formula>, et un
<formula notation="TeX">\mathbb{Q}</formula> ; le reste ne se lit pas.</note></p>
<p>On ne s'en tire pas <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">Y</formula> <gap reason="illegible"/> un compact irréductible [i.e. <gap reason="illegible"/>
le faisceau irréductible n'est <gap reason="illegible"/> de type fini <gap reason="illegible"/>]. <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">Y</formula> le
voisinage <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">V</formula> <gap reason="illegible"/>, sur <formula notation="TeX">X</formula> irréd.</p>
<p>Mais prenons pour <formula notation="TeX">Y</formula> <formula notation="TeX">Y_{1}</formula> et <formula notation="TeX">Y_{2}</formula> deux <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/></p>
<pb n="56" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=57"/><p><note type="editorial" resp="#pass">Une figure ouvre la page : deux droites <formula notation="TeX">Y_{1}</formula> et <formula notation="TeX">Y_{2}</formula> se
coupant en un point <formula notation="TeX">a</formula>, accolées par une accolade portant <formula notation="TeX">Y</formula>.</note></p>
<p>Soit <formula notation="TeX">F</formula> le faisceau <del><gap reason="illegible"/></del> des <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/> dans <formula notation="TeX">\mathbb{Q}</formula>,
et <formula notation="TeX">Y' = Y - \{a\}</formula> ; considérons la section de <formula notation="TeX">F|Y'</formula> qui vaut <formula notation="TeX">0</formula> sur
<formula notation="TeX">Y'_{1}</formula>, <formula notation="TeX">1</formula> sur <formula notation="TeX">Y'_{2}</formula> ; <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/> un <formula notation="TeX">U</formula> de <formula notation="TeX">a</formula>, et un <gap reason="illegible"/>
<formula notation="TeX">\mathbb{Q}</formula> qui <gap reason="illegible"/> voisinage de <formula notation="TeX">Y_{1}</formula> (<formula notation="TeX">Y_{2}</formula>), absurde car <gap reason="illegible"/>
<gap reason="illegible"/> !</p>
<p><note type="editorial" resp="#pass">Suit un bloc entièrement barré, sur lequel se lisent
<formula notation="TeX">Y'_{1}</formula> (<formula notation="TeX">Y'_{2}</formula>) induisant <formula notation="TeX">0</formula> (1), puis, plus bas, la suite</note>
<formula notation="TeX" rend="display">\struck{F_{Y} \to \textstyle\coprod_{i} F_{Y_{i}} \to G \to \ill{}}</formula>
<formula notation="TeX" rend="display">\struck{H^{0}(Y_{2}, F_{Y_{i}}) \to H^{1}(Y,G) \to H^{1}(Y, F_{Y}) = 0}</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">avec, dans la marge du bloc, « remarquer que <formula notation="TeX">H^{1}(Y, F_{Y_{i}}) =
0</formula> ».</note></p>
<pb n="57" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=58"/><p><hi rend="bold">Exemple 4</hi> Donnons un contre-exemple à la seconde question en <gap reason="illegible"/> : <formula notation="TeX">Y</formula> <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/> dans une courbe irréductible,
<formula notation="TeX">Y_{1}</formula>, <formula notation="TeX">Y_{2}</formula> irréductibles se coupant en deux points <formula notation="TeX">a</formula>, <formula notation="TeX">b</formula>, le <formula notation="TeX">X</formula>
irréductible. <formula notation="TeX">F</formula> est le faisceau des <gap reason="illegible"/> de <formula notation="TeX">X</formula> dans <formula notation="TeX">\mathbb{Q}</formula>. On a
<formula notation="TeX" rend="display">H^{0}(Y_{1}, F_{1}) \times H^{0}(Y_{2}, F_{Y_{2}}) \to
H^{0}(Y_{12}, F_{12}) \to H^{1}(Y, F_{Y}) \to 0</formula>
<formula notation="TeX" rend="display">[\,F_{i} = F_{Y_{i}},\quad F_{12} = F_{Y_{12}}\,]</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">La page ouvre sur une figure : deux ovales <formula notation="TeX">Y_{1}</formula> et <formula notation="TeX">Y_{2}</formula> qui se
recoupent, leurs deux points communs marqués <formula notation="TeX">a</formula> et <formula notation="TeX">b</formula>.</note></p>
<p><del><gap reason="illegible"/></del> <formula notation="TeX">F_{a} \times F_{b}</formula> dans le premier <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/> car
<formula notation="TeX" rend="display">H^{0}(Y_{12}, F_{12}) = F_{a} \times F_{b}</formula>
<gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">f_{1} - f_{2}</formula>, i.e. <formula notation="TeX">f_{i} \in H^{0}(Y_{i}, F_{i})</formula>. Or
<formula notation="TeX">(0,1) \in F_{a} \times F_{b}</formula> <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">\mathcal{U}</formula>.</p>
<p>En effet, si on avait une <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">f_{1}</formula>, <formula notation="TeX">f_{2}</formula> <gap reason="illegible"/>
<note type="editorial" resp="#pass">Suit un bloc barré où l'on distingue <formula notation="TeX">\varphi_{1}, \varphi_{2} \in
\Gamma(U,F)</formula>, <formula notation="TeX">f_{ix} = \varphi_{ix}</formula> et <formula notation="TeX">f_{ix} = \varphi'_{ix}</formula>, puis
<formula notation="TeX">\varphi'_{2} - \varphi'_{1} = 1</formula> ; la prose entre les formules est
perdue.</note></p>
<pb n="58" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=59"/><p><formula notation="TeX">x \in U \cap U' \cap Y_{1}</formula>, donc dans un voisinage <formula notation="TeX">W_{1}</formula> de
<formula notation="TeX">U \cap U' \cap Y_{1}</formula>, et <formula notation="TeX">\varphi_{2x} = \varphi'_{2x}\ (= f_{2x})</formula> pour
<formula notation="TeX">x</formula> <gap reason="illegible"/> ; <del>i.e. <formula notation="TeX">\varphi_{1x} = \varphi</formula></del> pour <formula notation="TeX">x \in U \cap U'
\cap Y_{2}</formula>, donc
<formula notation="TeX" rend="display">\varphi_{1x} = \varphi'_{1x} + 1 \quad \text{pour } x \in U \cap U'
\cap Y_{2},</formula>
<gap reason="illegible"/> pour <formula notation="TeX">x</formula> dans un voisinage <formula notation="TeX">W_{2}</formula> de <formula notation="TeX">U \cap U' \cap Y_{2}</formula>. Donc
si <formula notation="TeX">x \in W_{1} \cap W_{2}</formula>, <gap reason="illegible"/>, et
<formula notation="TeX" rend="display">\varphi_{1x} = \varphi'_{1x} + 1, \qquad \varphi_{1x} = \varphi'_{2x},</formula>
i.e. <formula notation="TeX">0 = 1</formula>, absurde [compte tenu <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">W_{1} \cap W_{2} \ne
\emptyset</formula>, <formula notation="TeX">X</formula> étant irréductible].</p>
<p>Utilisant <gap reason="illegible"/> exemple, on trouve un exemple avec <formula notation="TeX">Y</formula> <hi rend="italic">irréd.</hi>
(de <hi rend="italic">dim 2</hi> <gap reason="illegible"/>), <gap reason="illegible"/> ceci, dans <formula notation="TeX">X</formula> <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">X_{1}</formula> plan
(dim 2) qui, considérant un <formula notation="TeX">X_{1}</formula> plan <gap reason="illegible"/> recoupe <formula notation="TeX">Y</formula> suivant <formula notation="TeX">2</formula>
<gap reason="illegible"/>
<formula notation="TeX" rend="display">Y_{1} = X_{1} \cap Y .</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">Deux figures accompagnent le passage : un parallélogramme portant
<formula notation="TeX">Y</formula>, et deux ovales qui se recoupent.</note></p>
<p>On prend alors le faisceau <formula notation="TeX">F</formula> <gap reason="illegible"/> sur <formula notation="TeX">X</formula> <gap reason="illegible"/> des <gap reason="illegible"/> de <formula notation="TeX">X_{1}</formula>
dans <formula notation="TeX">\mathbb{Q}</formula>.</p>
<pb n="59" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=60"/><p><note type="editorial" resp="#pass">Page au crayon, d'une écriture rapide ; les conditions sont
numérotées mais leurs énoncés ne sont écrits qu'à demi.</note></p>
<p><hi rend="bold">Proposition</hi> <formula notation="TeX">F</formula> faisceau abélien sur <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">V</formula> <gap reason="illegible"/> tout <formula notation="TeX">V</formula>
(ordinaire) <formula notation="TeX">X</formula>. Conditions :</p>
<list rend="itemize">
<label>(i)</label><item><gap reason="illegible"/></item>
<label>(i bis)</label><item>Pour tout ouvert <formula notation="TeX">U</formula> de <formula notation="TeX">X</formula>, <formula notation="TeX">H^{i}(U,F) = 0</formula></item>
<label>(ii)</label><item>Pour tout ouvert <formula notation="TeX">U</formula> de <formula notation="TeX">X</formula>, <formula notation="TeX">H^{i}(U,F) = 0</formula> pour <formula notation="TeX">i &gt; 0</formula></item>
<label>(iii)</label><item>Pour tous ouverts <formula notation="TeX">U</formula>, <formula notation="TeX">V</formula> de <formula notation="TeX">F</formula> <supplied resp="#pass">[pour <formula notation="TeX">X</formula> noeth.]</supplied></item>
</list>
<p><formula notation="TeX" rend="display">H^{1}\bigl(C(U,V); F\bigr) = H^{0}(U \cap V, F) \big/
\operatorname{Im}\bigl(H^{0}(U,F) \times H^{0}(V,F)\bigr)</formula></p>
<list rend="itemize">
<label>(ii bis)</label><item>Pour tout <unclear>recouvrement</unclear> <formula notation="TeX">U</formula> et tout
recouvrement <formula notation="TeX">\underline{\mathcal{U}} = (\mathcal{U}_{i})</formula> de
<formula notation="TeX">\mathcal{U}</formula>, <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">H^{i}(\underline{\mathcal{U}}, F) = 0</formula> pour <formula notation="TeX">i &gt; 0</formula>.</item>
</list>
<p>(i bis) <formula notation="TeX">\Rightarrow</formula> (ii bis) par suite spectrale de Leray, et bien connu
(petit argument de Cartan <gap reason="illegible"/> immédiat)</p>
<p>(i bis) <formula notation="TeX">\Rightarrow</formula> (i) trivial</p>
<p>(ii bis) <formula notation="TeX">\Rightarrow</formula> (ii) trivial</p>
<p>(i) <formula notation="TeX">\Leftrightarrow</formula> (ii) car <formula notation="TeX">H^{1}(U \cap V, F) \subset
H^{1}(U \cup V, F)</formula>, d'où <gap reason="illegible"/> ; pour (ii) <formula notation="TeX">\Rightarrow</formula> (i), <gap reason="illegible"/> en
considérant <formula notation="TeX">\xi \in H^{1}(U,F)</formula> <supplied resp="#pass">(N.B. <formula notation="TeX">X</formula> <gap reason="illegible"/>)</supplied> <gap reason="illegible"/>
<formula notation="TeX">U' \subset U</formula> <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">\xi</formula> soit nul, <gap reason="illegible"/> dis que <formula notation="TeX">U' = U</formula>, <gap reason="illegible"/></p>
</div>
<div type="section">
<head>N.B. : <formula notation="TeX">N_{L/K}</formula> et la condition <formula notation="TeX">k \subset \ell(K^{p})</formula> (page 60)</head>
<pb n="60" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/31.pdf#page=61"/><p><note type="editorial" resp="#pass">Feuillet au crayon, sans rapport apparent avec ce qui précède, barré
de deux longs traits obliques.</note></p>
<p><hi rend="bold">N.B.</hi> <formula notation="TeX">k \to K</formula> <gap reason="illegible"/>, <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/> que toute extension <formula notation="TeX">L</formula> de
<gap reason="illegible"/> (ou finie) de <formula notation="TeX">K</formula>, <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">N_{L/K}</formula>
<formula notation="TeX" rend="display">\delta(L/K,\ k/\ell) = 0 \quad \text{i.e.}</formula>
<formula notation="TeX">k</formula> soit <formula notation="TeX">\ell</formula>-<gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">L/K</formula>, il faut et il suffit que
<formula notation="TeX" rend="display">k \subset \ell(K^{p}) \qquad \text{i.e.} \quad k(K^{p}) \subset
\ell(K^{p})</formula>
<gap reason="illegible"/>
<formula notation="TeX" rend="display">K \to L = K(x), \qquad x^{p} \in K,\quad x^{p} \notin \ell(K^{p})</formula>
<formula notation="TeX" rend="display">N_{L/K/k} = 0, \qquad N_{L/K/\ell} \simeq L, \qquad N_{L/K}</formula>
<formula notation="TeX" rend="display">\Omega^{1}_{K/k} \otimes_{K} L \longrightarrow \Omega^{1}_{L/k}</formula>
<formula notation="TeX" rend="display">K_{0} \ \big| \ K \qquad k(K_{0}^{p}) \subset K_{0}^{p}</formula>
<del><formula notation="TeX">k \subset</formula></del> <del><formula notation="TeX">K_{\infty}</formula> <gap reason="illegible"/></del> <formula notation="TeX">k</formula>
<formula notation="TeX" rend="display">\boxed{\ K''_{\infty} \subset K_{\infty}(K_{0}'^{p})\ }</formula>
<del><formula notation="TeX">K_{\infty}(\ill{}) \subset</formula></del> <gap reason="illegible"/></p>
</div>
      </div>
    </body>
  </text>
</TEI>
