Cote n° 72 · batch 1 · pages 1–20 · Transcription · Polyèdres réguliers et hyperpolyèdres réguliers (Calculs en dimension quelconque) : notes manuscrites (s.d.).
Datation de l’inventaire : [à partir de 1978]
Édition de démonstration

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\(n\)-polyèdres réguliers et représentations de \(\mathfrak{G}_n\) dans \(O(n+1)\) … (dictionnaire)

titre de sa main, en haut à droite de la feuille de chemise qui est la page 1 ; le signe de « \(n+1\) » est d'une lecture incertaine (peut-être \(n-1\)). À gauche, au crayon, « (23 p) »

2\(n \geq 1\) fixé, et \(n\)-hyperpolyèdre combinatoire épinglé universel \(\Pi\), groupe d'autom. \[\mathfrak{G}_n = \lbrace \tau_0, \ldots, \tau_n \mid \tau_i \leftrightarrow \tau_j \ \text{si}\ 0 \leq i, j \leq n,\ i, j\ \text{non cons.} \rbrace\] la flèche double \(\tau_i \leftrightarrow \tau_j\) note ici, comme dans la condition a) plus bas, que \(\tau_i\) et \(\tau_j\) commutent

\(S\) schéma de base fixé

autodual \(C_{\mathrm{pr}}\) cat. des réal. géom. régulières ⌜non dég.⌝ projectives de \(\Pi\) (autodual)

autodual \(C'_{\mathrm{pr}}\) cat des systèmes […] \((X, (\tau_i)_{0 \leq i \leq n},\) […] \(X_{*})\) ⌜\(\tau_j \mapsto \pm 1\)⌝ l'ajout est écrit sous la ligne, sous le passage biffé, où se lisait peut-être \(\varphi_G : \mathfrak{G}_n \to \ldots\)

\(X\) fibré projectif, \(\tau_i\) \((0 \leq i \leq n)\) ps. réfl. strictes \((\Rightarrow h_i, H_i)\) , \(s_0\) section

\(X_{*}\) drapeau maximal, avec conditions

NB \(C_{\mathrm{pr}}\), \(C'_{\mathrm{pr}}\) proviennent par rigidification de catégories \(\widetilde{C}_{\mathrm{pr}}\) […] de représentations projectives de \(\mathfrak{G}_n\) sans plus note de marge entourée, en regard des conditions a) à c)

NB Au lieu de se donner \(X_{*}\), il suffit de se donner un \(X_i\) avec \(\tau_j X_i = X_i\) \((j \neq i)\) \(\tau_i X_i \neq\) \(0\) satisfaisant à conditions […] — p. ex. \(s_0 = X_0\), tel que […] ⌜\((s_0, (h_i))\)⌝ […] engendre linéairement \(X\)

non autodual \(C_{\mathrm{aff}}\) variante affine de \(C_{\mathrm{pr}}\) [NB. il n'est plus besoin de se donner \(\varphi_G\) […] pour \(C'_{\mathrm{aff}}\)]

non autodual \(C'_{\mathrm{aff}}\) variante affine de \(C'_{\mathrm{pr}}\)

Attention, \(\tau_0\) n'est peut-être pas une ps. réflexion affine, mais \(\widehat{\tau}_0\) est une ps. refl. projective (dont l'hyperplan peut être exceptionnellement l'hyperplan à l'\(\infty\) …) car \(\beta_0 = \mu_0 = 0\) ! ([…] en car. 2..)

autodual \(C_{\mathrm{vect}}\) variante vectorielle de \(C_{\mathrm{pr}}\) (où \(X\) rigidifié comme \(P(\mathcal{E})\), et \(s_0\) rigidifié par une section de \(\mathcal{E}\) — ce qui rigidifie est une donnée de rigidification dans une donnée de catégorie \(\widetilde{C}_{\mathrm{vect}}\), éliminant le groupe \(G_m\) d'autom..) \(\widetilde{C}_{\mathrm{vect}}\), \(\widetilde{C}'_{\mathrm{vect}}\) sans \(G_m\)-épinglage

\(C'_{\mathrm{vect}}\) variante variante vectorielle de \(C'_{\mathrm{pr}}\) (on laisse tomber […] = le drapeau, remplacé par \(h_0 = a_{-1}\) —)

[…] \(C^{\infty}_{?}\) cat des \((C, \varphi^{C}_{G} : \mathfrak{G}_n \to \operatorname{Aut} C, h_0)\) avec \(C\) fibré projectif de rg \(n\), \(\varphi^{C}_{G}\) hom groupes, \(h_0\) section de \(C\), avec l'indice de \(C^{\infty}\), rendu ici par un point d'interrogation, est illisible ; les pages suivantes ont \(C^{\infty}_{\mathrm{vect}}\) et \(C^{\infty}_{\mathrm{pr.orth}}\)

non autodual, sauf si […], i.e. \(c \notin C\) en tte fibre NB La donnée de \(s_0\) superflue si \(\tau^{C}_{0}\) stricte i.e. \(\mu_0, \beta_0\) non nuls simultanément

3

\(\widetilde{C}^{\infty}_{\mathrm{vect}}\) variante vectorielle \((V, \varphi^{V}_{\mathfrak{G}}, L_0)\), \(V\) fibré vect. rg \(n+1\), \(\varphi^{V}_{\mathfrak{G}} : \mathfrak{G} \to \operatorname{Aut}(V)\), \(L_0\) sous-fibré vect. de rg 1, avec non autodual sauf si \(\rho\) inv.

Alors \(L_0 \simeq L_1^{\vee} \simeq L_1 \simeq L_2^{\vee} \simeq L_2 \cdots \simeq L_n^{\vee} \simeq L_n\), soit \(L\). On appelle rigidification la donnée d'une base de \(L\), (p. ex. d'une base […] de l'un des \(L_i\), ou des \(L'_i\))

\(C^{\infty}_{\mathrm{vect}}\) cat. des objets de \(\widetilde{C}^{\infty}_{\mathrm{vect}}\) rigidifiés

\(C^{\infty}_{\mathrm{pr.orth}}\) cat. des objets \((C, Q, \varphi^{C,Q}_{\mathfrak{G}}, h_0)\), avec \(n \geq 2\), les \(\mu_i = 2\) note de marge entourée non autodual sauf si \(\rho\) inv. \(C\), \(\varphi^{C}_{\mathfrak{G}}\) objet de […], \(Q\) hyperquadrique […] de \(C\) \(C\), fibré projectif rg \(n\), \(Q\) hyperquadrique […], \(\varphi^{C,Q}_{\mathfrak{G}} : \mathfrak{G}_n \to \operatorname{Aut}(C, Q)\), \(h_0\) section de \(C\), tels que

NB Dans le cas […] ⌜\(\beta_0 \beta_1\) inv./plus⌝ ([…] ⌜[…]⌝ inv., et \((\beta_1, 2)\mathcal{O}_S = \mathcal{O}_S\) (\(\beta_1\) inv. […]) \(\Rightarrow\) \((\beta_1, 4 - \beta_0)\mathcal{O}_S = \mathcal{O}_S\) i.e. \(\beta_1 = \alpha_1 + 2\) et \(4 - \beta_0 = 2 - \alpha_0\) non nuls simultanément) b) équivaut au fait que, sur chaque fibre, il […] d'hyperplan […] […] par \(\mathfrak{G}\) … (quelle remarque valant aussi pour \(C^{\infty}_{\mathrm{vect}}\), \(C^{\infty}_{\mathrm{pr}}\) … explicitation longue note de marge au bas de la page, séparée du texte par un trait oblique ; plusieurs mots en sont biffés ou surchargés

RemNB si \(\tau_i\), \(\tau_{i+1}\) réflexions strict. orth. i.e. […] inv. Alors \(h_i \notin H_{i+1}\) en tte fibre équivaut à \(\tau_i \tau_{i+1} \neq \tau_{i+1} \tau_i\) ⌜en tte fibre⌝ i.e. \(\rho_i^{2} \neq \mathrm{id}\) en tte fibre. Si donc \(\rho_i\) inv. (c) se remplace par ces conditions pour \(0 \leq i \leq n-1\) …

4RemNB On aura même \(h_0 \in \Gamma(C - Q)\) …

non autodual sauf si \(\rho\) inv. \(C^{\infty}_{\mathrm{vect.orth}}\) cat. des syst. \((V, f, \varphi^{V}_{\mathfrak{G}}, a_0)\), avec \(V\) fibré vectoriel de rg \(n+1\), \(f\) forme quadratique non dég. en chaque fibre, \(\varphi^{V\,\mathrm{orth}}_{\mathfrak{G}} : \mathfrak{G} \to \operatorname{Aut}(V, f)\), \(a_0\) section de \(V\), satisfaisant

On pourrait définir \(\widetilde{C}^{\infty}_{\mathrm{vect.orth}}\), catégorie des systèmes \((V, f, \varphi^{V}_{\mathfrak{G}}, L_0)\), avec […] […] comme dans \(C^{\infty}_{\mathrm{vect}}\), \((V, f)\) […] fibré quadratique de rg \(n+1\), \(\varphi^{V}_{\mathfrak{G}} : \mathfrak{G}_n \to \operatorname{Aut}(V, f)\), \(L_0\) s-fibré de rg 1, tels que a) b) c) comme précédemment, mais \(f(a_0) = 1\) remplacé par \(f \vert L_0\) […] lisse.

Et […] trouve \(C^{\infty}_{\mathrm{vect.orth}}\) à partir de \(\widetilde{C}^{\infty}_{\mathrm{vect.orth}}\) par rigidification par une section \(a_0\) de \(L_0\) telle que \(f(a_0) = 1\) (les sections formant un torseur sous \(\mu_2\) …).

\[C_{\mathrm{pr}} \approxeq C'_{\mathrm{pr}} \approxeq C_{\mathrm{aff}} \approxeq C'_{\mathrm{aff}} \approxeq C_{\mathrm{vect}} \approxeq C'_{\mathrm{vect}} \;\Big\vert\; \approxeq C^{\infty}_{\mathrm{pr}}\] \[\approxeq C^{\infty}_{\mathrm{vect}} \approxeq \;\Big\vert\; C^{\infty}_{\mathrm{pr.orth}} \approxeq C^{\infty}_{\mathrm{vect.orth}}\] les signes \(\approxeq\) rendent un \(\approx\) posé sur un long trait horizontal. Deux traits verticaux coupent la chaîne ; au premier est accrochée la mention « \(n \geq 2\) (explicités variante si \(n = 1\) !) », au second « si de plus les \(\lambda_i = -1\) i.e. les \(\tau_i\) des réflexions. »

5Soit \(G_0\) l'image de \(\mathfrak{G}_n\) dans \(\operatorname{Aut}(\mathcal{E}, V)\) (un mot biffé, […], avant \(V\)), on a un diagramme

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\begin{tikzcd}[column sep=small]
 & \operatorname{Aut}(X, C) \arrow[r] & \operatorname{Aut}(C) \\
G_0 \arrow[r, hook] & \operatorname{Aut}(\mathcal{E}, V, f) \arrow[u] \arrow[r] & \operatorname{Aut}(V, f) \arrow[u]
\end{tikzcd}

au-dessus de \(\operatorname{Aut}(X, C)\) est écrit \(\operatorname{Aut}(\mathcal{E}, f, \pi, \pi')\) ; en tête de la ligne du haut un « \(G_0 \to\) » est biffé, et plusieurs lettres (un indice sous \(\operatorname{Aut}(X, C)\), les seconds arguments des deux \(\operatorname{Aut}\) de droite) sont surchargées ou biffées

On cherche […] les noyaux de \[G_0 \longrightarrow \left\lbrace \begin{array}{l} \operatorname{Aut}(X, \ldots) \\ \operatorname{Aut}(V) \end{array} \right. \longrightarrow \operatorname{Aut}(C)\] le second argument du premier \(\operatorname{Aut}\) est biffé

a) \(\operatorname{Ker}(\operatorname{Aut}(\mathcal{E}, V, f) \to \operatorname{Aut}(X))\) est formé des homothéties qui conservent \(f\), donc isom. \(\mu_2\). En fait, \(G_0\) conserve mieux que \((\mathcal{E}, f, V)\), il conserve \((\mathcal{E}, f, \pi, \pi')\) ⌜[…] \(f\)⌝, donc si c'est une homothétie c'est l'identité : \(G_0\) opère fidèlement sur \(X\).

b) \(\operatorname{Ker}(\operatorname{Aut}(\mathcal{E}, f, \pi, \pi') \to \operatorname{Aut}(V))\) est formé des […] […] de la forme \[\mathrm{id} + \pi' \otimes a \qquad (a \in \Gamma \mathcal{E}),\] devant \(\pi'\), un signe biffé, illisible qui conservent \(\pi, \pi', f\). Ils conservent \(\pi\) sss […] \(\rho a = 0\) (donc \(a = 0\) si \(\rho\) inv., plus gén. si \(\rho\) est régulier) (NB \(\langle \pi, \pi' \rangle = \rho\)), et ils conservent \(\pi'\) sss : \[\langle a, \pi' \rangle \pi' = \ldots \quad \text{i.e.} \quad \langle a, \pi' \rangle = 0 \quad \text{i.e.} \quad \boxed{a \in V.}\] trois courts passages biffés et illisibles dans cette ligne : après le premier \(\langle a, \pi' \rangle\), au second membre de la première égalité (rendu ici par \(\ldots\)), et devant le second \(\langle a, \pi' \rangle\) Conserver \(f\) signifie \[f(a)\pi' + \psi(a) = 0\] la formule porte à gauche un repère entouré, peut-être « 8 » d'où […] en […] \(\psi'\) \[f(a) \underbrace{\psi'(\pi')}_{-\sigma' \pi} + \underbrace{\psi' \psi(a)}_{\beta a} = 0 \quad \text{i.e.} \quad \beta a = \sigma' f(a) \pi\] devant \(\sigma'\) dans le dernier membre, une petite marque illisible, peut-être biffée

6Si \(\beta\) inversible ça conduit \(a = \lambda \pi\), dans l'équation précédente (8) devient \[f(a)\pi' + \lambda \underbrace{\psi(\pi)}_{-\sigma \pi'} = 0 \quad \text{i.e.} \quad \sigma \lambda = \lambda^{2} \underbrace{f(\pi)}_{-\widetilde{\sigma}\widetilde{\rho}}\] \(\beta \lambda \pi = \sigma' \lambda^{2} f(\pi) \ldots\)

i.e. \[\beta \lambda = \sigma' \lambda^{2} \underbrace{f(\pi)}_{-\widetilde{\sigma}\widetilde{\rho}} \qquad \text{i.e.} \quad \lambda(\sigma + \lambda \widetilde{\sigma}\widetilde{\rho}) = 0\] les deux colonnes sont écrites côte à côte : à gauche la variante en \(\beta\), \(\sigma'\), à droite celle en \(\sigma\) i.e. \[\lambda(\beta + \sigma' \widetilde{\sigma} \widetilde{\rho} \lambda) = 0, \quad \text{en plus de } \rho \lambda = 0\] Si on est dans un anneau intègre, cela veut que soit \(\lambda = 0\) i.e. \(u = \mathrm{id}\), soit \(\beta + \sigma' \widetilde{\sigma} \widetilde{\rho} \lambda = 0\) ce qui implique (comme \(\beta\) inv. par hyp.) \(\sigma' \widetilde{\sigma} \widetilde{\rho}\) inversible (et \(\lambda = -\frac{\beta}{\sigma' \widetilde{\sigma} \widetilde{\rho}}\)) absurde si \(\rho = \rho\) […] (on impose) qui implique \(\lambda = 0\) (puisque \(\rho \lambda = 0\)), comme \(\rho = 2\widetilde{\rho}\), si \(2\) inv. […] ⌜[…]⌝ ce résultat. Mais si […] […], […] \(\rho = 0\) dans \(\rho \lambda = 0\) pour en conclure, il reste la condition ([…] et […]) \(\sigma + \lambda \widetilde{\sigma} \widetilde{\rho} = 0\) […] on \(\sigma \sigma' = \beta + \gamma \rho = \beta\) […] […], donc ⌜\(\sigma\), \(\sigma'\) et⌝ \(\widetilde{\sigma} = \widetilde{\sigma}'\) […] inv., la condition devient \(1 + \lambda \widetilde{\rho} = 0\) i.e. \(\widetilde{\rho}\) inv. et \(\lambda = -\frac{1}{\widetilde{\rho}}\). Ainsi « absurde si \(\rho = \rho\) » : le second membre porte peut-être un accent ; lecture incertaine

Prop Sur un anneau intègre, si \(\beta\) ou \(\rho\) \(\neq 0\), alors le seul \(u \in \operatorname{Aut}(\mathcal{E}, f, \pi, \pi')\) induisant l'identité dans \(V\) est l'identité, sauf dans le cas […] \(\beta \neq 0\), \(n\) pair, \((\rho = 2\rho')\) car. 2 \((\rho = 2\rho' = 0)\), \(\rho'\) inv. auquel cas le seul autre \(u\) est \[\mathrm{id} - \frac{1}{\widetilde{\rho}}\, \pi' \otimes \pi = \mathrm{id} + \frac{1}{\widetilde{\rho}} \langle \pi', \ldots \rangle\] i.e. l'antipodisme le premier signe est surchargé d'une tache, le second pourrait être un \(\pm\) ; les arguments du crochet, au bord de la feuille, sont illisibles. L'énoncé écrit \(\rho'\) là où la formule écrit \(\widetilde{\rho}\)

7[Il reste à voir ce que ça donne si \(\beta = 0\), \(\rho = 0\) donc \(\sigma \sigma' = 0\). Posons \[a = \sum_{0}^{n} \lambda_i a_i, \quad \text{d'où} \quad \psi(a) = \sum -\lambda_i (\beta_0 - \beta_{i-1}) a_i,\] \[f(a) = \sum_{0}^{n} \lambda_i^{2} (\beta_0 - \beta_{i-1}) + (\lambda_0 \lambda_1 \beta_0 + \lambda_1 \lambda_2 (\ldots) + \cdots + \lambda_{n-1} \lambda_n (\beta_0 - \beta_{n-1}))\] les indices des \(\beta\) sont d'une lecture incertaine (\(\beta_{i-1}\) ou \(\beta_{i+1}\)) ; le coefficient de \(\lambda_1 \lambda_2\) est surchargé et illisible, et le signe qui ouvre la seconde somme est repassé ———— ]

Regardons enfin le noyau de \[\operatorname{Aut}(\mathcal{E}, f, \pi, \pi') \longrightarrow \operatorname{Aut}(\overset{C}{\overbrace{P(V)}})\] le \(C\) est écrit au-dessus de \(P(V)\), qui est donc \(C\) […] les \(u\) […] […] qui induisent une homothétie sur \(V\). Cette homothétie \(\varepsilon\), conservant \(f \vert V\), doit être dans \(\mu_2\), donc \(\varepsilon u\) conserve est l'identité sur \(V\), donc de la forme \[\varepsilon u = \mathrm{id}_{\mathcal{E}} + \pi' \otimes \varepsilon a \qquad (a \in \mathcal{E})\] un \(\varepsilon\) biffé devant \(\pi'\)

A ——— \(\varepsilon\,\mathrm{id}\).

\(u =\) \(u = \varepsilon\,\mathrm{id} + \pi' \otimes a\) (un \(\varepsilon\) biffé devant \(a\)) conserve \(f, \pi, \pi'\).

Conserve \(\pi, \pi'\) \[\pi = \varepsilon \pi + \rho a \quad \text{i.e.} \quad \boxed{(1 - \varepsilon)\pi = \rho a}\] \[\pi' = \varepsilon \pi' + \langle a, \pi' \rangle \pi' \quad \text{i.e.} \quad \boxed{\langle a, \pi' \rangle = 1 - \varepsilon}\] dans chacune des deux lignes, un \(\varepsilon\) biffé devant le dernier terme du second membre. À droite de la seconde ligne, un premier cadre \(\varepsilon(1 + \langle a, \pi' \rangle) = 1\) est biffé ; dans le cadre retenu, un \(\varepsilon a\) devant le crochet est biffé, et le \(1\) du second membre est repassé

Enfin, conservation de \(f\) ⌜[…]⌝ (signifie) \[\boxed{f(a)\pi' + \varepsilon \psi(a) = 0}\]

8la moitié supérieure de la page, jusqu'au calcul entouré inclus, est barrée de longs traits obliques ; elle se lit et est donnée ici Plaçons-nous sur un corps \(k\), et supposons \(\varepsilon \neq 1\). (donc car. \(\neq 2\)) — le cas \(\varepsilon = 1\) étant le cas déjà traité (sous la restriction que \(\beta, \rho\) non nuls tous deux). On doit donc avoir \(\rho\) inv. par la première équation, donc \[a = \frac{\ldots}{\rho}\, \pi = \lambda \pi \quad \Bigl(\lambda = \frac{2}{\rho}\Bigr)\] le numérateur de la première fraction, biffé, se lit \(1 - \varepsilon\) ; un mot biffé et illisible suit la parenthèse la 2e équation donne \(\rho \lambda = 2\) déjà satisfaite, enfin la dernière s'écrit \[\lambda^{2} \underbrace{f(\pi)}_{-\widetilde{\rho}\widetilde{\sigma}} \pi' + \varepsilon \lambda \underbrace{\psi(\pi)}_{-\sigma \pi'} = 0\] i.e. \[\lambda(\underbrace{\widetilde{\rho}\widetilde{\sigma}\lambda}_{\frac{2\widetilde{\rho}\widetilde{\sigma}}{\rho} = \frac{\rho\widetilde{\sigma}}{\rho} = \widetilde{\sigma}} + \varepsilon \sigma) = 0\] le dernier membre de l'accolade, \(\widetilde{\sigma}\) ou \(\sigma\), est d'une lecture incertaine

ce qui exige […] \(\lambda \neq 0\) […] \[\widetilde{\rho}\widetilde{\sigma}\lambda + \varepsilon \sigma = 0\] dans ces trois formules, le signe \(+\) devant \(\varepsilon\) est biffé sur la page, sans rien qui le remplace ; il est donné tel qu'écrit ; dans la deuxième, un signe biffé et illisible ouvre la parenthèse ou encore […] \(\sigma = \widetilde{\rho}\widetilde{\sigma}\) \((\ldots)\frac{2\widetilde{\rho}\widetilde{\sigma}}{\rho} + \varepsilon\sigma = 0\) ces trois lignes sont enfermées dans une grande boucle et en partie griffonnées

Sur un anneau intègre, les seuls cas pour \(\varepsilon\) sont \(\varepsilon = +1\) (déjà étudié, sous la restriction que \(\rho, \beta\) non tous deux inv.) et \(\varepsilon = -1, \neq +1\) (donc car. \(\neq 2\)) auquel cas […] […] de car. \(\neq 2\)) d'où \[\rho a = 2\pi \quad \text{donc} \quad a = \frac{2}{\rho}\pi, \qquad \varepsilon u = -\mathrm{id} + \pi' \otimes \frac{2}{\rho}\pi\] sous \(a = \frac{2}{\rho}\pi\), une mention de deux mots, illisible, reliée par un trait à la ligne suivante ; dans \(\varepsilon u\), de petites marques en exposant devant \(\pi'\) et devant la fraction, illisibles c'est l'antipodisme, dont on sait bien qu'il conserve \(f\) et […] \(\pi, \pi'\) … Donc

Proposition ⌜(Corps de base)⌝ Prop Si \(\beta\) ou \(\rho\) est inv. […] alors le seul automorphisme de \((\mathcal{E}, f, \pi, \pi')\) qui induise l'identité

9sur \(C = \check{P}(V)\), est l'antiidentité identité et l'antipodisme (défini […] si \(\widetilde{\rho}\) inv. (car. […] […] pair) ou si \(\rho\) […] comme \[\underline{a} = \mathrm{id}_{\mathcal{E}} - \frac{1}{\widetilde{\rho}}\, \pi' \otimes \pi \ \text{si $n$ pair}, \qquad \underline{a} = \mathrm{id}_{\mathcal{E}} - \frac{2}{\underset{\widetilde{\rho} = \rho}{\widetilde{\rho}}}\, \pi' \otimes \pi \ \text{si}\] \(n\) impair — dans ce dernier cas, c'est d'ailleurs l'identité en car. 2.] le \(C\) initial est repassé ; le crochet fermant répond peut-être à celui qui ouvre la page 7. Le reste de la page est blanc

10Dualité […]

La condition \(\rho\) inversible suffit pour que l'accouplement naturel entre \(V\) et \(V'\) soit une dualité — elle implique donc que \(C\) et \(C'\) sont en dualité l'un avec l'autre. Si de plus \(\beta\) inv. i.e. […] \(f \vert V\) non dég. i.e. \(\psi_V : V \simeq V'\), on trouve un iso entre […] \(C\) et \(C'\) qui commute : \(\mathfrak{G}\) et transforme donc \(Q_C\) en \(Q_{C'}\). Donc dans ce cas \[(C, Q_C) \simeq (C', Q_{C'})\]

Le passage d'un […] polyèdre régulier projectif épinglé, avec son dual, sous ces conditions, en termes de \(C^{\infty}_{\mathrm{pr.orth}}\), s'exprime donc par la conservation de \((C, Q_C)\), et en […] ⌜remplaçant⌝ \(\tau^{C}_{0} \ldots \tau^{C}_{n}\) par \(\tau^{C}_{n} \ldots \tau^{C}_{0}\) (i.e. \(\varphi^{C}_{\mathfrak{G}}\) par \(\varphi^{C}_{\mathfrak{G}} \circ \theta\), où \(\theta : \mathfrak{G} \to \mathfrak{G}\) échange \(\tau_i\) et \(\tau_{n-i}\)) — ici il est inutile de préciser une section \(a_0\) ⌜rigide⌝ de \(C\), puisque \(\beta_0, \beta_n\) inversibles. le reste de la page est blanc

11Soit maintenant \(\Pi\) hyperpolyèdre comb. de dim. \(n\), \(G\) le groupe de ses automorphismes, \(R_{\Pi}\) \(G\)-torseur des repères — son commutant est un quotient ⌜privilégié⌝ \(\mathfrak{G}_{\Pi}\) de \(\mathfrak{G}\),

\(C_{\mathrm{pr}}(\Pi)\) cat. des réal. géom. régulières non dégénérées de \(\Pi\) \(\Longrightarrow \varphi_G : G \to \operatorname{Aut}(X, \ldots)\). la flèche \(\Longrightarrow\) et la suite sont écrites sous la ligne et reliées par un trait à « non dégénérées »

[…]

À tt \(r \in R\) correspond un objet de \(C_{\mathrm{pr}}\) (du universel épinglé) et pour \(r \in R\) variable, on a un système transitif d'iso. entre ces objets. Donc \(C_{\mathrm{pr}}(\Pi)\) s'identifie ⌜(pour \(\Pi\) fixé)⌝ à la ⌜sous-⌝cat. pleine des couples \((\ldots)\) de \(C_{\mathrm{pr}}\) formée des \((X, \varphi_{\mathfrak{G}}, \ldots)\) tels que \(\varphi_{\mathfrak{G}} : \mathfrak{G} \to \operatorname{Aut}(X)\) se factorise par le quotient \(\mathfrak{G}_{\Pi}\) de \(\mathfrak{G}\). On fait opérer à droite \(\mathfrak{G}_{\Pi}\) sur \(R_{\Pi}\) via son action à gauche, et on s'établit par tordre \((X, \varphi_{\mathfrak{G}}, \ldots)\) en \[R_{\Pi} \wedge^{\mathfrak{G}_{\Pi}} X\] Même procédé pour les autres descriptions — par \(C'_{\mathrm{pr}}(\Pi)\) etc. …

Autre point de vue : On ne se donne pas \(\Pi\), mais seulement un ⌜groupe⌝ quotient déterminé \(\mathfrak{G}_0\) de \(\mathfrak{G}\), […] correspondant à un hyperpolyèdre régulier combinatoire épinglé. On considère ses hyperpolyèdres réguliers

12combin. de type \(\mathfrak{G}_0\) sur \(S\) comme la donnée d'un torseur ⌜\(R_0\)⌝ sous \(\mathfrak{G}_S\), permettant de tordre \(\Pi_0\). Une représentation de ce […] \(\Pi\) ⌜[…]⌝ (variant : la donnée (en plus de \(\Pi\)) d'un objet de \(C_{\mathrm{pr}}\) ou d'une des cat. équivalentes. Donc la cat. des réal. géom. projectives (disons) dans \(C\) des hyperpolyèdres comb. réguliers tordus sur \(S\), de type \(\mathfrak{G}_0\), est équivalente à la cat. produit de \(C_{\mathrm{pr}}\)[…] (ou d'une de ses variantes) et de la cat. des \(\mathfrak{G}_0\)-torseurs. la parenthèse ouverte après « variant » n'est pas refermée ; le \(\mathfrak{G}_S\) de la deuxième ligne est peut-être \(\mathfrak{G}_{0}\) ou \(G_S\). Sous le texte, un long trait de crayon ondulé descend en diagonale ; le reste de la page est blanc

13\(\Pi\) \(n\)-quasi-polyèdre comb. épinglé universel

\(G = \mathfrak{G}_n\) son groupe d'autom., engendré par \((\tau_i)_{0 \leq i \leq n}\)

\(S\) schéma de base

NB \(C\) catégorie rigide, dont les classes d'iso. sont en corr. 1-1 avec \(\Gamma(S, \mathcal{O}_S)^{2n-1}\) via \(\lbrace \lambda_0, \alpha_0,\) \(\lambda_1, \alpha_1,\) \(\ldots,\) \(\lambda_{n-1}, \alpha_{n-1},\) \(\lambda_n \rbrace\) l'exposant \(2n-1\) est d'une lecture incertaine ; la liste qu'il compte a \(2n+1\) termes

\(\boxed{C_0}\) = catégorie ⌜(groupoïde)⌝ des réalisations géom. non dég. projectives sur \(S\) \(\simeq\) Catégorie des triples \((X,\) \((\tau_i)\) \((\tau_i)_{0 \leq i \leq n}, s_0)\), \(X\) fibré projectif de rg \(n+1\), sur \(S\), \(\tau_i\) une pseudo-réflexion stricte de \(X\) (d'où centre \(h_i\), co-centre \(H_i\)) \(0 \leq i \leq n\), \(s_0\) section de \(X\) sur \(S\), avec conditions

« conséquence de 1, 5 » est écrit sous le \(\Longleftrightarrow\) de la condition 2) et lui est relié par un trait ; les chiffres sont d'une lecture incertaine

NB 1') est conséquence des autres conditions 1) 2) 3) 4) 5) ; mais en l'absence d'un \(s_0\) ct 4) 5), il faut imposer 1') (ce qui revient à 3) rapportée autrement) […] — une note de plusieurs lignes écrite en oblique entre la marge et le texte, contre le trait vertical qui embrasse les conditions ; se lisent « condition », « \(s_0\) », « si \(x\) », « il existe »

NB Il y a lieu d'introduire aussi la cat. des couples \((\mathcal{E}, \varphi^{\mathcal{E}}_{G})\) \((\mathcal{E}, \tau_i)\) (sans rig. \(s_0\) …)

\(\boxed{C''}\) = cat des triples \((V, \varphi^{V}_{G}, L_0)\), \(V\) fibré vectoriel de rg \(n+1\) sur \(S\), \(\varphi^{V}_{G} : G \to \operatorname{Aut}(V)\) hom. de groupes, \(L_0 \subset V\) sous-fibré inv., tels que le \(V\) et le \(\varphi\) du triple sont repassés sur d'autres lettres ; le \(L_0\) remplace un mot biffé

le « \(\Delta_d\) » écrit au-dessus de « droite » est d'une lecture incertaine ; la condition 3) est barrée de traits obliques

NB 1), 2) \(\Rightarrow L_i \subset H_j\) si \(1 \leq i, j \leq n\) \(i, j\) non cons. NB 2') est conséquence des autres conditions y inclus 3), et 3) est conséquence des autres y inclus

14

sous la flèche, reliée à elle : « hom. can. induit par \(V \otimes \check{V} \to \mathcal{O}_S\) » (le premier facteur est repassé)

\(C'_0\)

\(C'_0\) = Cat des triples précédents rigidifiés par une section \(a_0\)

NB De 4) on tire \[\left\lbrace \begin{array}{ll} L_i, L'_{i+1} \ \text{en dualité} & (0 \leq i \leq n-1) \ \text{donc} \\ L_i \xrightarrow{\ \sim\ } L'^{\vee}_{i+1} & (0 \leq i \leq n-1) \end{array} \right.\] De 1) on tire \[\begin{array}{l} L'_i \otimes L_i \xleftarrow{\ \sim\ } \mathcal{O}_S \\ \tau^{V}_{i} - \mathrm{id}_V \longmapsto 1 \end{array} \qquad \Big\vert \quad 1 \leq i \leq n\] dim. donc \[L'_i \underset{\mathrm{can}}{\simeq} L_i^{\vee} \qquad 1 \leq i \leq n\] On en conclut de proche en proche des isos \[L_0 \simeq L_1'^{\vee} \simeq L_1 \simeq L_2'^{\vee} \simeq L_2 \cdots \simeq L_n'^{\vee} \simeq L_n\] d'où \[V \simeq \mathbf{L} \otimes \mathcal{O}_S^{\,n+1} \qquad \text{iso can.}\] le \(\mathbf{L}\) est écrit en gras sur la page et n'est pas défini ; c'est le fibré en droites commun de la chaîne précédente

\(\boxed{C'_0}\) = cat des triples \((V, \varphi^{V}_{G}, L_0)\) rigidifiés par une section ⌜-base⌝ \(a_0\) de \(L_0\), i.e. des triples \((V, \varphi^{V}_{G}, a_0)\), \(a_0\) de \(V, \varphi^{V}_{G}\) comme dessus, \(a_0\) section \(\neq 0\) en tte fibre, satisfaisant les conditions 1) à 4) où on fait \(L_0 = \mathcal{O}_S a_0\) [le fait que \(a_0\) est \(\neq 0\) en chaque fibre est déjà contenu dans […] la première condition 4), si on l'écrit \(a_0 \notin H_1\) en tte fibre …]

15Un tel \(V\) a donc une base canonique ⌜\((a_0, a_1, \ldots, a_n)\)⌝ (indépendante par le \(a_0\) donné) de telle façon que, si \(a_i\) forme base de \(L_i\) ⌜\(0 \leq i \leq n\)⌝, […] puis on ait \[\tau_i = \mathrm{id} + a_i^{\vee} \otimes a_i\] avec \(a_i^{\vee} \in \Gamma \check{V}\) bien déterminé, et \[\langle a_i, a_{i+1}^{\vee} \rangle = 1 \qquad 0 \leq i \leq n-1\] (on a donc exprimé déjà 1), 2) sur \((\tau_i^{\vee})\) 1), 2) 3)), il en reste deux reste : exprimer […] la commutation des \(\tau_i \tau_j\) pour \(i, j\) non consécutifs, ce qui s'exprime par \[L_i \subset \operatorname{Ker}(a_j^{\vee}) \quad \text{si} \quad 0 \leq i, j \leq n, \ i, j \ \text{non consécutifs.}\] On aura donc \[\left\lbrace \begin{array}{l} a_0^{\vee} = (\lambda_0 - 1) a_0^{*} + \beta_0 a_1^{*} \\[4pt] a_i^{\vee} = \xi\, a_{i-1}^{*} + (\lambda_i - 1) a_i^{*} + \beta_i a_{i+1}^{*} \qquad 1 \leq i \leq n-1 \\[4pt] a_n^{\vee} = a_{n-1}^{*} + (\lambda_n - 1) a_n^{*} \end{array} \right.\] les \(a_i^{*}\) sont, semble-t-il, la base duale de \((a_i)\). Le premier coefficient de la ligne médiane, rendu \(\xi\), est un signe douteux ; la borne \(1 \leq i\) remplace un \(0\) biffé ; la dernière ligne porte \(a_{n-1}^{*}\) sans coefficient. Dans la première ligne, un premier membre \((\lambda_0 - 1) a_0^{*} + \beta_0 a_1^{*}\) est surchargé et récrit au-dessus

NB \(a_0^{\vee} = 0\) sss \(\lambda_0 = 1\), \(\beta_0 = 0\). Donc \(\tau_0\) ps. réfl. stricte sss […] ⌜[…]⌝ \(\forall\, s \in S\), on a \(\lambda_0(s) \neq 1\) ou \(\beta_0(s) \neq 0\), i.e. sss \((\lambda_0 - 1)\mathcal{O}_S + \beta_0 \mathcal{O}_S = \mathcal{O}_S\) note de marge entourée d'un trait

Scholie On a un foncteur \(C \to C'_0\) évident \[(\mathcal{E}, \tau_{*}, s_0) \longmapsto (V_{*} \ldots\] qui est une équivalence de catégories le second membre de la flèche est inachevé

\(\boxed{C''_0}\) […] Considérons la catégorie des […] ⌜triples⌝ \((C, \varphi^{C}_{G}, h_0)\), où \(C\) est un fibré projectif de rg \(n\), \(\varphi^{C}_{G} : G \to \operatorname{Aut}(C)\) hom. de groupes, \(h_0\) section de \(C\), avec conditions \(n \geq 2\)

16On a un foncteur \[C'_0 \longrightarrow C''_0\] c'est une équivalence de catégories si \(n \geq 2\) (mais non si \(n = 2\)) ainsi sur la page : « si \(n \geq 2\) » (souligné deux fois), puis « (mais non si \(n = 2\)) » ; l'un des deux porte peut-être \(n = 1\)

En effet, loc. on peut écrire \(C = \check{P}(V)\), et remonter de façon unique ⌜(si \(n \geq 2\) !)⌝ les ⌜ps. réflex.⌝ \(\tau^{C}_{i}\) en des ⌜ps. réfl.⌝ \(\tau^{V}_{i}\), qui vont satisfaire aux mêmes conditions de commutation. Le module \(V\) est déterminé modulo \(\otimes L\), \(L\) inv., et cette indétermination est levée par la rigidification \(L_0 \simeq \mathcal{O}_S\) … « (si \(n \geq 2\) !) » est écrit dans la marge gauche et relié par un trait à « de façon unique »

NB Rescholie Donc Si \(n \geq 2\), on a donc \[C_0 \xrightarrow{\ \approx\ } C'_0 \xrightarrow{\ \approx\ } C''_0\]

\(n \geq 2\) Formes quadratiques […] invariantes sur \(V\) si […] Celles qui sont \(\neq 0\) sur tte fibre correspondent 1-1 aux hyperquadriques ⌜\(Q_C\)⌝ de \(C = P(V)\), invariantes par \(\varphi^{C}_{\mathfrak{G}}\). Supposons ici \(\lambda_i = -1\) \(\forall\, i\) (condition […] nécessaire pour qu'il existe une \(f\) […] inv. non dég. \(f_V(a_i)\) inv. …) Il faut écrire dans le groupe \(\mathfrak{G}\) ou \(G\) … les relations \(\tau_i^{2} = 1\) \[f_V(a_i) a_i^{\vee} + \psi_V(a_i) = 0 \qquad 0 \leq i \leq n\] sous \(f_V(a_i)\), un signe \(=\) vertical renvoie à \(c_i\) i.e. \[\varphi_V(a_i, a_j) = -c_i \langle a_j, a_i^{\vee} \rangle \qquad 0 \leq i, j \leq n\] donc la formule est précédée d'un repère illisible, peut-être « a) » ou un petit cercle \[\varphi_V(a_i, a_j) = 0 \qquad i, j \ \text{non consécutifs.}\]

17b) \(\varphi_V(a_i, a_i) = c_i \langle a_i, a_i^{\vee} \rangle\) ligne biffée ; sous ses deux membres, les accolades portent \(-2c_i\) et \(-2\)

\[\text{b)} \quad \underset{\substack{\Vert \\ 2 f(a_i) = 2c_i}}{\varphi_V(a_i, a_i)} = -c_i \underbrace{\langle a_i, a_i^{\vee} \rangle}_{-2} \qquad 0 \leq i \leq n \quad \text{OK}\] \[\text{c)} \quad \varphi_V(a_i, a_{i+1}) = -c_i \underbrace{\langle a_{i+1}, a_i^{\vee} \rangle}_{\beta_i} = -c_{i+1} \underbrace{\langle a_i, a_{i+1}^{\vee} \rangle}_{?} \qquad 0 \leq i \leq n-1\] l'accolade sous le dernier crochet porte une valeur surchargée, illisible (rendue ici par un point d'interrogation) ; d'après la page 15, \(\langle a_i, a_{i+1}^{\vee} \rangle = 1\) i.e. \[\left\lbrace \begin{array}{l} \varphi_V(a_i, a_{i+1}) = -c_{i+1} \\ c_{i+1} = \beta_i c_i \end{array} \right.\] \[c_i = (\beta_0 \cdots \beta_{i-1}) c_0 \qquad 1 \leq i \leq n\] la borne supérieure de l'intervalle est d'une lecture incertaine donc \(f_V\) multiple de \[\begin{aligned} \underbrace{f_V^{0}}\Bigl(\sum_{0}^{n} x_i a_i\Bigr) &= \sum_{i=0}^{n} (\beta_0 \cdots \beta_{i-1}) x_i^{2} + \sum_{0 \leq i \leq n-1} (\beta_0 \cdots \beta_i) x_i x_{i+1} \\ &= x_0^{2} + \beta_0 x_1^{2} + (\beta_0 \beta_1) x_2^{2} + \cdots + (\beta_0 \beta_1 \cdots \beta_{n-1}) x_n^{2} \\ &\quad + \beta_0 x_0 x_1 + \beta_0 \beta_1 x_1 x_2 + \cdots + (\beta_0 \cdots \beta_{n-1}) x_{n-1} x_n \\ &= x_0^{2} + \beta_0 x_1 (x_0 + x_1) + (\beta_0 \beta_1) x_2 (x_1 + x_2) + \cdots \\ &\quad + (\beta_0 \cdots \beta_{n-1}) x_n (x_{n-1} + x_n). \end{aligned}\] pour la suite noter \(f_V\) les termes rectangles sont écrits avec le signe \(+\). Or les relations c) ci-dessus donnent \(\varphi_V(a_i, a_{i+1}) = -c_{i+1} = -(\beta_0 \cdots \beta_i) c_0\), ce qui, pour \(c_0 = 1\), conduirait au coefficient \(-(\beta_0 \cdots \beta_i)\) devant \(x_i x_{i+1}\) ; ou bien un signe s'est perdu, ou bien la convention (signe des \(\beta_i\), normalisation de \(\varphi_V\)) n'est pas celle qui est supposée ici. La page ne tranche pas. Le regroupement de la dernière égalité est conforme à l'avant-dernière

Donc dans \(C\) il y a une seule hyperquadrique \(Q_C\) invariante par \(\mathfrak{G}\), et on a donc en fait \[G \longrightarrow \operatorname{Aut}(C, Q_C)\] \(G \to SO(V, f_V)\) sous la dernière flèche, une seconde ligne, reliée à la première par une petite flèche verticale, est biffée ; on y lit \(G \to SO(V, f_V)\), lecture incertaine

18Ceci nous amène à introduire

\(\boxed{C'''_0}\) = cat. des triples ⌜quadruples⌝ \((C, Q_C, \varphi^{C}_{G}, h_0)\), NB \(n \geq 2\) \(C\) fibré projectif de rg \(n\), \(Q_C\) hyperquadrique dans \(C\), \(\varphi^{C}_{G} : G \to \operatorname{Aut}(C, Q_C)\), \(h_0\) section de \(C\), satisfaisant les conditions

NB \(\tau^{C}_{0}\) est strict. ortho. sss c'est une réflexion stricte, ce qui p. sss \(\beta_0 \neq 0\) i.e. sss \(\forall\, s\), \(\beta_0(s) \neq 0\) ou \(k(s)\) de car. \(\neq 2\)

et les \(\tau_0\) stricts ([…]) NB si \(Q_C\) est lisse, alors […] équivalent : les \(H_i\) […] […] deux lignes biffées d'un même trait sinueux

NB Supposons les \(\tau_i\) stricts orthogonaux ⌜dans \(C\) […]⌝, i.e. les \(\beta_i\) inv. (il en est ainsi si \(Q_C\) est lisse …) Alors la condition c) équivaut à

la page porte bien « \(= \mathrm{id}\) » ; la paraphrase qui suit (« ne commute pas ») et la condition c) demandent \((\tau_i \tau_{i+1})^{2} \neq \mathrm{id}\), comme à la page 3 (« \(\rho_i^{2} \neq \mathrm{id}\) en tte fibre »). Probable lapsus, non corrigé

La condition b) s'énonce ainsi

? le point d'interrogation est dans la marge gauche, en regard de la parenthèse carrée ; le reste de la page est blanc

19A) Cas \(n\) pair \(\geq 2\), donc \(C\) de rang \(n\) pair aussi, donc \(V\) de rang impair, donc \[O(f_V) \supset SO(f_V) \times \mu_2, \quad \text{et}\] \[SO(f_V) \hookrightarrow \operatorname{Aut}(C, Q_C)\] En fait, l'hom. \[G \xrightarrow{\ \varphi^{C}_{G}\ } \operatorname{Aut}(C, Q_C)\] se factorise à travers \(SO(f_V)\) \[G \xrightarrow{\ \psi^{V}_{G}\ } SO(f_V)\] On notera que \[\psi^{V}_{G}(\tau_i) = -\varphi^{V}_{G}(\tau_i) = -\tau^{V}_{i}\] le \(\psi^{V}_{G}\) du premier membre est surchargé

Ex \(n = 2\), alors Supposons \(f_V\) lisse lisse i.e. \(Y = Q_C\) une fibrée en droites projectives i.e. \(\beta_0, \beta_1\) et \(\beta_0 + \beta_1 - 4 = \alpha_0 + \alpha_1\) inv., alors \[\underset{\substack{\Vert \\ \alpha_0 + 2}}{\beta_0},\ \underset{\substack{\Vert \\ \alpha_1 + 2}}{\beta_1}\] \[SO(f_V) \xrightarrow{\ \sim\ } \operatorname{Aut}(Q_C),\] donc la donnée de \(\varphi^{C}_{G}\) ou \(\psi^{V}_{G}\) équivaut à celle des fibrés en droites projectives \(Y\) \((= Q_C)\), et de l'opération de \(G\) dessus via \(\tau^{Y}_{0}, \tau^{Y}_{1}, \tau^{Y}_{2}\). Traduisons les conditions explicitées plus haut sur \(\varphi^{C}_{G}\) en termes de \(\varphi^{Y}_{G}\) (NB ici \(\beta_0\) inv. donc \(\tau_0\) réflexion stricte, donc \(h_0\) s'en déduit, est un \(2\)-rejet […] \(C\) de \(Y\)) avec \(\beta_i = \alpha_i + 2\), on a bien \(\beta_0 + \beta_1 - 4 = \alpha_0 + \alpha_1\). La dernière ligne, serrée au bas de la feuille, est d'une lecture très incertaine

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au-dessus de « à expliciter », une surcharge biffée, illisible. Les indices \(f\) et \(s\) de \(\rho\) sont d'une lecture incertaine ; le premier \(\mathrm{id}\) porte un indice surchargé. La parenthèse finale n'est pas refermée ; le reste de la page est blanc