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    <fileDesc>
      <titleStmt>
        <title>Fonds Grothendieck, cote n° 84, pages 21–40 — transcription</title>
        <author>Alexandre Grothendieck</author>
        <respStmt>
          <resp>transcription automatique — première passe, non vérifiée contre les pages par une personne (<date when="2026-10-09">2026-10-09</date>) ; révisée par le même modèle (<date when="2026-10-10">2026-10-10</date>)</resp>
          <name xml:id="pass" type="model">Opus 5.5 (claude-opus-5-5)</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="2026-10-10">2026-10-10</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">84</idno>
          </msIdentifier>
          <head>[Formes quadratiques] : notes manuscrites (s.d.).</head>
          <msContents>
            <summary>Pages 21 à 40 de la cote, dans la
            numérotation des archivistes (crayon, en bas à gauche de chaque
            page) ; lot 2 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>[à partir de 1982-vers 1986]</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/84.pdf">https://grothendieck.umontpellier.fr/84.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">\supplied</hi> devient
        <hi rend="monospace">supplied</hi> (restitué par le transcripteur) ;
        <hi rend="monospace">\add</hi> devient <hi rend="monospace">add</hi>
        (ajout de l'auteur, en interligne ou sur un mot biffé) ;
        <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">\drawing</hi> devient
        <hi rend="monospace">note[@type='drawing']</hi> (dessin de l'auteur, décrit par le
        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>Restitution et ajout de l'auteur n'ont longtemps fait qu'une macro. Ils
        ont été séparés le 26 septembre 2026 par une règle vérifiable dans le
        fichier, non par une relecture : un ajout accolé au mot qu'il complète
        est une restitution (<hi rend="monospace">supplied</hi>), un ajout
        isolé est de l'auteur (<hi rend="monospace">add</hi>). Certains
        <hi rend="monospace">add</hi> sont donc encore des restitutions du
        transcripteur, que seuls les fac-similés départageront.</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="2">
          <label>scripts/tei.mjs</label>
          <ref target="https://github.com/Commutator-IO/grothendieck-project">https://github.com/Commutator-IO/grothendieck-project</ref>
        </application>
      </appInfo>
      <schemaRef type="ODD" url="https://grothendieck.commutator.io/tei/grothendieck.odd"/>
    </encodingDesc>
    <profileDesc>
      <langUsage>
        <language ident="fr">français, avec la notation mathématique de l'auteur</language>
        <language ident="en">anglais : le compte rendu des révisions, cité de l'en-tête de la source</language>
      </langUsage>
    </profileDesc>
    <revisionDesc>
      <change when="2026-10-10" who="#ed">Export TEI depuis la source LaTeX.</change>
      <change when="2026-10-10" who="#pass" xml:lang="en">re-read on the 700 dpi tiles; 15 \ill and 110 \uncertain resolved, 160 remain.</change>
      <change when="2026-10-09" who="#pass">Première passe de transcription.</change>
    </revisionDesc>
  </teiHeader>
  <text>
    <body>
      <div type="batch" n="2">
<pb n="21" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/84.pdf#page=22"/><p><note type="editorial" resp="#pass">la page s'ouvre sur un N.B. dont les points se rapportent à la construction de l'algèbre <formula notation="TeX">A_Q</formula> attachée à un triple <formula notation="TeX">(E, \Delta, Q)</formula>, faite avant le début du lot</note>
<hi rend="italic">NB</hi> 1°. La corr. <formula notation="TeX">(E, \Delta, Q) \mapsto \{A_Q,</formula> <del><formula notation="TeX">A_Q \to \underline{\mathrm{End}}(E)</formula></del><formula notation="TeX">\}</formula> est fonctorielle <add>(pour les iso)</add>, et l'hom. <unclear>(pour mon. inj.)</unclear>
<formula notation="TeX" rend="display">A_Q \to \underline{\mathrm{End}}(E)</formula>
est fonctoriel. De plus, ces constructions commutent aux changements de base.</p>
<p>2°. Il en résulte, par transport de structure, que <add>pour <formula notation="TeX">\lambda \in \Gamma(\mathcal{O}_X^{*})</formula> (section <hi rend="italic">inversible</hi>), on</add> a un isom. can. d'alg. quadratiques
<formula notation="TeX" rend="display">A_Q \simeq A_{\lambda Q}</formula>
compatible avec les actions sur <formula notation="TeX">E</formula>. Bien sûr, il n'en est pas ainsi si on ne suppose pas <formula notation="TeX">\lambda</formula> inversible (prendre <formula notation="TeX">\lambda = 0</formula> !).</p>
<p>3°) Conditions équivalentes :</p>
<list rend="enumerate">
<label>a)</label><item><formula notation="TeX">A_Q \to \underline{\mathrm{End}}(E)</formula> univ. inj. (i.e. inj. sur chaque fibre) ;</item>
<label>b)</label><item><formula notation="TeX">Q</formula> non nulle sur aucune fibre résiduelle ;</item>
<label>c)</label><item><formula notation="TeX">\Delta \xrightarrow{Q} \underline{\mathrm{Quad}}(E)</formula> est univ. injectif ;</item>
<label>d)</label><item><formula notation="TeX">\Sigma Q</formula> est structure fidèle.</item>
</list>
<p>(C'est essentiellement le lemme 2 plus haut.) Alors la structure d'Alg. sur <formula notation="TeX">A_Q</formula> est <unclear>simplement</unclear> celle induite par <formula notation="TeX">\underline{\mathrm{End}}(E)</formula>.</p>
<p>2.5. Cas tot. dégénéré de la forme <hi rend="italic">nulle</hi> <formula notation="TeX">Q \colon E \to \Delta'</formula>. Alors
<formula notation="TeX" rend="display">A_Q = \underline{\mathcal{O}} \times \Lambda \qquad (\Lambda = \Delta \otimes L)</formula>
avec la structure d'algèbre définie par la <unclear>condition</unclear> que <formula notation="TeX">\Lambda</formula> est de <hi rend="italic">carré nul</hi>, i.e.</p>
<pb n="22" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/84.pdf#page=23"/><p><formula notation="TeX" rend="display">A_Q \simeq \mathrm{D}\ill{}^{*}_{\underline{\mathcal{O}}}(\Lambda) .</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">le nom de l'algèbre n'est pas lu ; d'après la phrase précédente il s'agit de l'algèbre des nombres duaux sur <formula notation="TeX">\Lambda</formula>, <formula notation="TeX">\underline{\mathcal{O}} \oplus \Lambda</formula> avec <formula notation="TeX">\Lambda^{2} = 0</formula></note>
L'hom.
<formula notation="TeX" rend="display">u_Q^{!} \colon A_Q \to \underline{\mathrm{End}}(E)</formula>
est <del>défini</del> <add>déterminé</add> par la condition <del>que</del> de s'annuler sur <formula notation="TeX">\Lambda</formula>, i.e. c'est <formula notation="TeX">(a, \lambda) \mapsto a</formula>. <del><unclear>Elle</unclear></del> Il n'a rien d'injectif.</p>
<p>2.6. Quand on a donné une base de <formula notation="TeX">E</formula> et de <formula notation="TeX">\Delta</formula>, donc <formula notation="TeX">Q</formula> est donnée par
<formula notation="TeX" rend="display">Q(\lambda, \mu) = \alpha \lambda^{2} + \beta \lambda \mu + \gamma \mu^{2}, \qquad \alpha, \beta, \gamma \in \Gamma(\underline{\mathcal{O}}),</formula>
et on <del>peut prendre</del> a une <del>base</del> <formula notation="TeX">(1, u)</formula> de <formula notation="TeX">A_Q</formula>, où
<formula notation="TeX" rend="display">\left|\begin{array}{l}
    u^{2} - \beta u + \alpha\gamma = 0 \\
    \mathrm{Tr}\, u = \beta \\
    \mathrm{N}\, u = \alpha\gamma
  \end{array}\right.</formula>
i.e. <del><formula notation="TeX">\beta = \mathrm{Tr}\, u</formula></del>. L'image de <formula notation="TeX">u</formula> dans <formula notation="TeX">\underline{\mathrm{End}}(E) \simeq \mathbb{M}_2(\underline{\mathcal{O}})</formula> est la matrice déjà envisagée
<formula notation="TeX" rend="display">u_Q = \begin{pmatrix} 0 &amp; -\gamma \\ \alpha &amp; \beta \end{pmatrix} .</formula></p>
<p>Pour achever de déterminer <formula notation="TeX">A_Q</formula> comme foncteur en <formula notation="TeX">(E, \Delta, Q)</formula>, il faut encore expliciter l'isom. de
<formula notation="TeX" rend="display">A_{\alpha, \beta, \gamma} = A[u]/(u^{2} - \beta u + \alpha\gamma)</formula>
avec
<formula notation="TeX" rend="display">A_{\alpha', \beta', \gamma'} = A[u]/(u^{2} - \beta' u + \alpha'\gamma'),</formula>
quand on passe d'un syst. de bases de <formula notation="TeX">(A, \Delta)</formula><note type="editorial" resp="#pass">sic, pour <formula notation="TeX">(E, \Delta)</formula> sans doute</note> à un autre, par des matrices <formula notation="TeX">\begin{pmatrix} u_{11} &amp; u_{12} \\ u_{21} &amp; u_{22} \end{pmatrix}</formula> et <formula notation="TeX">v</formula>…</p>
<pb n="23" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/84.pdf#page=24"/><p>Je ne vais pas faire l'explicitation ici.</p>
<p>2.6. L'exten. quadratique <add>de <formula notation="TeX">X</formula></add> associée à <formula notation="TeX">A_Q</formula> mérite de s'appeler <hi rend="italic">l'invariant d'Arf</hi> de la forme quadratique binaire <formula notation="TeX">Q</formula>. On définit un inv. d'Arf pour <hi rend="italic">les formes</hi> quadratiques scalaires sur un module loc. libre de rang donné (mais en distinguant les cas du rang pair et du rang impair, pour la notion de cet invariant…).<note type="editorial" resp="#pass">deux paragraphes portent le numéro 2.6, p. 22 et ici</note></p>
<div type="section">
<head>3. Théorème récapitulatif</head>
<p>Équivalences entre <del><gap reason="illegible"/></del> catégories fibrées sur <add>la catégorie</add> <del>Sch</del> des schémas <formula notation="TeX">X</formula> :</p>
<p>① Structures de similitude <del>binaires</del> <add>(str. fidèles)</add> sur <formula notation="TeX">X</formula>, i.e. des systèmes
<formula notation="TeX" rend="display">(E, \Delta),</formula>
où <formula notation="TeX">E</formula> est un <del>Module</del> loc. libre de rang 2 sur <formula notation="TeX">X</formula>, et
<formula notation="TeX" rend="display">\Delta \subset \underline{\mathrm{Quad}}(E)</formula>
un sous-<del>Module</del> <add>fibré</add> <add>vectoriel</add> <del><gap reason="illegible"/></del> <hi rend="italic">inversible</hi> de <formula notation="TeX">\underline{\mathrm{Quad}}(E)</formula>, i.e. un sous-module inversible et loc. facteur direct (ou encore, tel que <formula notation="TeX">\Delta \to \underline{\mathrm{Quad}}\, E</formula> soit univ. injectif).</p>
<pb n="24" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/84.pdf#page=25"/><p>①<formula notation="TeX">'</formula> Systèmes
<formula notation="TeX" rend="display">(E, \Delta', Q),</formula>
où <formula notation="TeX">E</formula> est comme dessus, <formula notation="TeX">\Delta'</formula> un Module inv.,
<formula notation="TeX" rend="display">Q \colon E \to \Delta'</formula>
une forme quadratique, telle que <formula notation="TeX">Q</formula> soit non <add>(identiquement)</add> nulle sur toute fibre résiduelle.</p>
<p>② Systèmes <del><gap reason="illegible"/></del> <formula notation="TeX">(A, E)</formula> d'une alg. quadratique <formula notation="TeX">A</formula> sur <formula notation="TeX">\underline{\mathcal{O}}</formula>, et d'un <formula notation="TeX">A</formula>-module inversible i.e. loc. libre de rang 1.</p>
<p>②<formula notation="TeX">'</formula> Systèmes <formula notation="TeX">(X', \Lambda')</formula> d'un rev. quadratique <formula notation="TeX">X'</formula> de <formula notation="TeX">X</formula>, et d'un Module inversible <formula notation="TeX">\Lambda'</formula> sur <formula notation="TeX">X'</formula>.</p>
<p><hi rend="italic">NB</hi> <formula notation="TeX">1 \Leftrightarrow 1'</formula> trivial, <formula notation="TeX">2 \Leftrightarrow 2'</formula> est standard par dictionnaire des spectres d'Anneaux quasi-coh. <formula notation="TeX">(1, 1') \Rightarrow 2</formula> a été vu plus haut. Il faut expliciter ②<formula notation="TeX">'</formula> <formula notation="TeX">\to</formula> ①<formula notation="TeX">'</formula>. On prend
<formula notation="TeX" rend="display">\left\{\begin{array}{l}
    E = p_{*}(\Lambda'), \quad \text{où } p \colon X' \to X \text{ morph.\ struct.} \\
    \Delta' = \mathrm{N}_{X'/X}\, \Lambda' \\
    Q \colon p_{*}(\Lambda') \to \Delta' = \mathrm{N}_{X'/X}(\Lambda')
  \end{array}\right.</formula>
l'application norme.</p>
<pb n="25" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/84.pdf#page=26"/><p><note type="editorial" resp="#pass">« 30 » cerclé en haut à droite, sans doute la pagination de l'auteur</note>
<hi rend="italic">Cor. 1</hi> Ces catégories équivalent aussi à celle des systèmes
<formula notation="TeX" rend="display">(A, P),</formula>
où <formula notation="TeX">A</formula> est une alg. quadratique sur <formula notation="TeX">X</formula>, et où <formula notation="TeX">P</formula> est un torseur* sous le schéma en groupes lisse sur <formula notation="TeX">S</formula> <add>de dimension relative 2</add>
<formula notation="TeX" rend="display">W(A)^{*} = \{ S/X \mapsto \Gamma(S, A_S^{*}) \}</formula>
(où <formula notation="TeX">A_S</formula> désigne l'image inverse de <formula notation="TeX">A</formula> sur <formula notation="TeX">S</formula>).
<note type="authorial" place="margin">* torseur pour la <unclear>top.</unclear> fpqc, ou pour (Zar), et cela revient au même <gap reason="illegible"/>, pour toute top. intermédiaire <gap reason="illegible"/>.</note></p>
<p>En termes des <formula notation="TeX">(E, Q)</formula>, <formula notation="TeX">P</formula> est le <del>En termes des</del> schéma sur <formula notation="TeX">X</formula> des sections locales de <formula notation="TeX">E</formula>, telles que <formula notation="TeX">Q(x)</formula> soit une base de <formula notation="TeX">\Delta'</formula>. D'autre part, <formula notation="TeX">\Delta'</formula> s'explicite en termes de <formula notation="TeX">(A, P)</formula> comme le fibré en droites <unclear>déduit</unclear> du fibré principal associé
<formula notation="TeX" rend="display">P \overset{W(A)^{*}}{\wedge} \mathbb{G}_m ,</formula>
via l'hom. norme
<formula notation="TeX" rend="display">W(A)^{*} \xrightarrow{\mathrm{N}_{A/\underline{\mathcal{O}}}} \mathbb{G}_m ,</formula>
qui s'insère dans la suite exacte
<formula notation="TeX" rend="display">1 \to \mathcal{U}_A \to W(A)^{*} \xrightarrow{\mathrm{N}} \mathbb{G}_m \to 1,</formula>
<formula notation="TeX">\mathcal{U}_A</formula> = schéma en groupes « unitaire » des éléments de norme 1 de <formula notation="TeX">A</formula>.</p>
<pb n="26" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/84.pdf#page=27"/><p><hi rend="italic">Cor. 2</hi> Équiv. de cat. fibrées entre</p>
<p>1°) <formula notation="TeX">(E, Q)</formula>, <formula notation="TeX">Q</formula> une forme quadratique binaire qui n'est nulle sur aucune fibre résid.</p>
<p>2°) Systèmes <formula notation="TeX">(A, \Pi)</formula>, où <formula notation="TeX">A</formula> est une alg. quadratique sur <formula notation="TeX">S</formula>, et où <formula notation="TeX">\Pi</formula> est un torseur* sous le groupe unitaire <formula notation="TeX">\mathcal{U}_A</formula>.
<note type="authorial" place="margin">* Torseur <unclear>sous</unclear> <gap reason="illegible"/> fpqc ou <unclear>sous</unclear> (ét), cela revient au même, mais la top. (Zar) n'est plus assez fine…</note></p>
<p><formula notation="TeX">\Pi</formula> est le sous-schéma de <formula notation="TeX">\mathbb{E}</formula><note type="editorial" resp="#pass">un <formula notation="TeX">E</formula> surmonté d'un signe, sans doute le fibré vectoriel associé à <formula notation="TeX">E</formula></note> des sections locales <formula notation="TeX">x</formula> telles que <formula notation="TeX">Q(x) = 1</formula>, qui <del>forment</del> <add>est bien</add> un torseur sous <formula notation="TeX">\mathcal{U}_A</formula>.</p>
<p><hi rend="italic">NB</hi> Le rev. quadratique associé à la forme quadratique <formula notation="TeX">Q \colon E \to \Delta'</formula> (non nulle sur toute fibre) peut s'expliciter comme <add>le</add> sous-schéma de <formula notation="TeX">\mathbb{P}^{1}(E)</formula> défini par l'équation <formula notation="TeX">Q(x) = 0</formula>. Si <formula notation="TeX">E</formula> est considéré comme Module inv. sur l'Algèbre quadratique <formula notation="TeX">A</formula>, le morphisme
<formula notation="TeX" rend="display">\mathrm{Spec}(A) \hookrightarrow \mathbb{P}^{1}(E)</formula>
correspondant <del><gap reason="illegible"/></del> s'explicite ainsi : pour toute section locale <formula notation="TeX">x</formula> de <formula notation="TeX">\mathrm{Spec}(A)</formula> sur <formula notation="TeX">A</formula> i.e.</p>
<pb n="27" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/84.pdf#page=28"/><p>pour tout hom. d'algèbres <formula notation="TeX">A \to \underline{\mathcal{O}}</formula>, le noyau <formula notation="TeX">J \subset A</formula> est un sous-fibré vectoriel <add>de rang 1</add> <del>(<gap reason="illegible"/> suppl. de <formula notation="TeX">\underline{\mathcal{O}} \cdot 1_A</formula>)</del> <add><unclear>(cet inconvénient)</unclear></add><note type="editorial" resp="#pass">lecture très douteuse de cet ajout interlinéaire</note> <add>sur lequel <formula notation="TeX">\mathrm{N}_{A/\mathcal{O}}</formula> est nulle</add>, et <formula notation="TeX">D = J.E</formula> est donc un sous-fibré en droites de <formula notation="TeX">E</formula> tel que <formula notation="TeX">Q \,|\, D = 0</formula>. Inversement, tout sous-fibré en droites de <formula notation="TeX">E</formula> ayant cette propriété provient d'une section unique de <formula notation="TeX">X'</formula> sur <formula notation="TeX">X</formula>. (Pour le vérifier, OPS <formula notation="TeX">E = A</formula>, et <formula notation="TeX">Q</formula> la norme, et c'est alors immédiat.)</p>
<p>4. La notion de structure de similitude sur <formula notation="TeX">E</formula>, et la distinction de celles qui sont fidèles, str. fidèles, <add>non</add> dégénérées, « ne dépend que de <formula notation="TeX">E</formula> modulo tensorisation par un module inv. », donc ne dépend que de l'algèbre d'Azumaya <formula notation="TeX">M</formula> associée,
<formula notation="TeX" rend="display">M = \underline{\mathrm{End}}(E),</formula>
de rang 4 sur <formula notation="TeX">E</formula>. Si on part d'une telle <formula notation="TeX">M</formula>, la donnée d'une structure de similitude <unclear>équivaut</unclear> <del>relatif : un Module</del> à celle d'un sous-Module loc. <unclear>monogène</unclear> <add><formula notation="TeX">\Delta</formula></add> de
<formula notation="TeX" rend="display">M / \underline{\mathcal{O}}\, 1_M \overset{\mathrm{df}}{=} \Sigma(M),</formula>
(qui joue le rôle du Module des formes quadratiques).</p>
<pb n="28" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/84.pdf#page=29"/><p>Le cas <del><gap reason="illegible"/></del> fidèle (resp. str. fidèle) est celui où ce sous-Module est un Module inversible, resp. un sous-fibré en droites. Dans ce dernier cas, il <del><gap reason="illegible"/></del> y a un <del>fibré</del> <add>rev.</add> quadratique associé de <formula notation="TeX">X</formula>, qui peut s'interpréter comme l'intersection de
<formula notation="TeX" rend="display">\check{\mathbb{P}}(A) \hookrightarrow \check{\mathbb{P}}(M)</formula>
(où <formula notation="TeX">A \supset \underline{\mathcal{O}}.1_M</formula> est le sous-Anneau de <formula notation="TeX">M</formula> image inverse de <formula notation="TeX">\Delta</formula>) avec la quadrique
<formula notation="TeX" rend="display">Q \subset \check{\mathbb{P}}(M)</formula>
définie par l'équation <formula notation="TeX">\mathrm{Nr}_{M/\mathcal{O}}(x) = 0</formula>, où <formula notation="TeX">\mathrm{Nr}</formula> désigne la norme réduite. (C'est tautologique, la norme réduite induit sur <formula notation="TeX">A</formula> celle de <formula notation="TeX">A</formula>.)</p>
<p><unclear>Que devient</unclear> le <formula notation="TeX">A</formula>-Module inv. <add><formula notation="TeX">E</formula></add>, i.e. le <formula notation="TeX">\underline{\mathcal{O}}_{X'}</formula>-Module inversible <formula notation="TeX">\Lambda</formula>, de la théorie précédente ? <del>Il</del> D'abord, qu'il ne <unclear>soit</unclear> plus défini que modulo remplacement de <formula notation="TeX">E</formula> par <formula notation="TeX">E \otimes_{\underline{\mathcal{O}}_X} \Theta</formula>, <formula notation="TeX">\Theta</formula> inv. sur <formula notation="TeX">X</formula>, i.e. que <formula notation="TeX">\Lambda</formula> sera défini modulo changement en
<formula notation="TeX" rend="display">\Lambda \otimes p^{*}(\Theta),</formula>
où <formula notation="TeX">p \colon X' \to X</formula> le morphisme structural. Mais si <formula notation="TeX">\sigma</formula> désigne l'inv. can. de <formula notation="TeX">X'/X</formula>, alors <formula notation="TeX">\Lambda \otimes \sigma^{*}(\Lambda)^{-1}</formula> reste invariant, par changement de <formula notation="TeX">\Lambda</formula> en <formula notation="TeX">\Lambda \otimes p^{*}(\Theta)</formula>. D'autre part,</p>
<pb n="29" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/84.pdf#page=30"/><p>on a
<formula notation="TeX" rend="display">\mathrm{N}(\Lambda \sigma(\Lambda)^{-1}) \simeq \mathrm{N}(\Lambda)\bigl(\mathrm{N}(\sigma(\Lambda))\bigr)^{-1} \simeq \underline{\mathcal{O}} ,</formula>
<unclear>pour</unclear> ce dernier fait que
<formula notation="TeX" rend="display">\mathrm{N}(\sigma(\Lambda)) \simeq \mathrm{N}(\Lambda) \quad \text{canoniquement.}</formula>
Donc on s'attend : <unclear>trouver</unclear> un <formula notation="TeX">A</formula>-Module loc. libre, <unclear>une</unclear> restriction du groupe structural de <formula notation="TeX">W(A)^{*}</formula> à <formula notation="TeX">\mathcal{U}(A)</formula>, <add>schéma en</add> groupes des sections locales de <formula notation="TeX">A</formula> de norme 1.</p>
<p>Les <formula notation="TeX">A</formula>-Modules qui se proposent à la vue est évidemment <formula notation="TeX">M/A</formula>, lequel est bien loc. libre de rang 1 sur <formula notation="TeX">A</formula>, si <formula notation="TeX">A</formula> est un sous-fibré <del>de <formula notation="TeX">M</formula></del> <add>vect. de rang 2</add> (cas « str. fidèle »). <del>Mais</del> Dans le cas où <formula notation="TeX">M = \underline{\mathrm{End}}(E)</formula>, il faudrait voir qu'on a un « iso. à scalaire près » canonique
<formula notation="TeX" rend="display">E \simeq \underline{\mathrm{End}}(E)/A</formula>
(iso. de <formula notation="TeX">A</formula>-modules, mais le « scalaire près » réfère à une section de <formula notation="TeX">\underline{\mathcal{O}}_X^{*}</formula>…), <del>on trouve bien nos deux schémas</del>
<formula notation="TeX" rend="display">\text{\struck{$\check{\mathbb{P}}(E) \simeq \mathbb{P}(\underline{\mathrm{End}}(E)^{+}/A)$}}</formula>
<del>on <unclear>trouve</unclear> (<unclear>comme</unclear></del>
<formula notation="TeX" rend="display">\text{\struck{$\mathbb{P}(E) \simeq \{$droites vect.\ $D$ dans $\underline{\mathrm{End}}(E)^{+}$ telles que $\mathrm{N}(D) = 0\}$,}}</formula>
<formula notation="TeX" rend="display">\text{\struck{$D \mapsto D^{\perp} \otimes D$),}}</formula>
<note type="authorial" place="margin">où <formula notation="TeX">\underline{\mathrm{End}}^{+}</formula> désigne le sous-Module des endom. de trace nulle</note>
<note type="editorial" resp="#pass">la fin de la page, depuis « on trouve », est barrée de traits obliques, la note marginale comprise ; un trait vertical en pointillés court le long de la marge gauche</note></p>
<pb n="30" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/84.pdf#page=31"/><p>il s'agit de dire une iso. can.
<formula notation="TeX" rend="display">\mathbb{P}(\underline{\mathrm{End}}(E)/A) \simeq C,</formula>
<del><gap reason="illegible"/></del> <add><formula notation="TeX">C</formula> conique can. dans <formula notation="TeX">\mathbb{P}(\underline{\mathrm{End}}^{+}(M))</formula></add><note type="editorial" resp="#pass">le membre de droite, d'abord écrit puis biffé, est remplacé par <formula notation="TeX">C</formula> en interligne</note>
(<hi rend="italic">NB</hi> en termes de <formula notation="TeX">E</formula> cependant, mais en termes de <formula notation="TeX">A \subset M</formula> seulement, un <del><gap reason="illegible"/></del> <formula notation="TeX">C</formula> n'est pas en général iso. à un <formula notation="TeX">\mathbb{P}(\text{fibré vect.\ de rang } 2)</formula>…)</p>
<p>Or on a sur <formula notation="TeX">\underline{\mathrm{End}}(E)</formula> <hi rend="italic">deux</hi> structures de <formula notation="TeX">A</formula>-module, la gauche et la droite, échangées par l'antiinvolution canonique
<formula notation="TeX" rend="display">u \mapsto \mathrm{Tr}(u) - u \qquad (\mathrm{Tr} = \text{trace réduite})</formula>
et on a donc égalité des modules déterminants, <del><gap reason="illegible"/></del> <formula notation="TeX">\underline{\mathrm{End}}(E)</formula> <del><gap reason="illegible"/></del> <add><formula notation="TeX">\underline{\mathrm{End}}(E)/A</formula></add> sur <formula notation="TeX">A</formula>, lesquels sont égaux can. :
<formula notation="TeX" rend="display">\underline{\mathrm{End}}(E)/A \simeq \det\nolimits_A \underline{\mathrm{End}}(E) .</formula>
Mais l'iso
<formula notation="TeX" rend="display">\underline{\mathrm{End}}(E) \simeq E \otimes \check{E}</formula>
transforme la structure de <formula notation="TeX">A</formula>-module gauche en celle définie par l'application <formula notation="TeX">u_E \otimes \mathrm{id}_{\check{E}}</formula> dans, et la droite en <formula notation="TeX">\mathrm{id}_E \otimes {}^{t}u_E</formula>. Donc dans le cas de <formula notation="TeX">A</formula>-modules à gauche
<formula notation="TeX" rend="display">\det\nolimits_A \underline{\mathrm{End}}(E) \simeq E^{\otimes_A 2} \otimes (\underbrace{\det\nolimits_h \check{E}}_{\check{L}})^{2}</formula>
et à droite
<formula notation="TeX" rend="display">\det\nolimits_A \underline{\mathrm{End}}(E) \simeq (\underbrace{\det\nolimits_h(E)}_{L})^{2} \otimes \check{E}^{\otimes_A 2},</formula>
d'où un iso de <formula notation="TeX">A</formula>-modules
<formula notation="TeX" rend="display">\underline{\mathrm{End}}(E)/A \simeq E^{\otimes_A 2} \otimes_h \check{L} \simeq \check{E}^{\otimes_A 2} \otimes_h L</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">la dernière formule est encadrée ; l'indice <formula notation="TeX">h</formula> est lu tel quel, sans doute pour la base <formula notation="TeX">\underline{\mathcal{O}}_X</formula></note></p>
<pb n="31" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/84.pdf#page=32"/><p>On dérive que l'iso
<formula notation="TeX" rend="display">\check{E}^{\otimes_A 2} \otimes_h \check{L} \simeq \check{E}^{\otimes_A 2} \otimes_h L</formula>
i.e.
<formula notation="TeX" rend="display">\check{E}^{\otimes_A 2} \simeq E^{\otimes_A 2} \otimes_h L^{\otimes_h (-2)}</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">la première formule est lue telle quelle ; le membre de gauche porte une surcharge, et la comparaison avec p. 30 suggère <formula notation="TeX">E^{\otimes_A 2}</formula></note>
est déduit de l'iso can. (qui respecte les structures de <formula notation="TeX">A</formula>-modules)
<formula notation="TeX" rend="display">\check{E} \simeq E \otimes_h L^{\otimes_h (-1)}</formula>
en <del><gap reason="illegible"/></del><unclear>élevant</unclear> par carrés tensoriels sur <formula notation="TeX">A</formula>. L'iso de <formula notation="TeX">A</formula>-modules cherché (mod scalaire provenant de <formula notation="TeX">\underline{\mathcal{O}}_X^{*}</formula>)
<formula notation="TeX" rend="display">E \simeq \underline{\mathrm{End}}(E)/A \qquad (\simeq E^{\otimes_A 2} \otimes_h \check{L})</formula>
équivaut à la donnée d'une section de
<formula notation="TeX" rend="display">E \otimes_h \check{L},</formula>
<del>base</del> de ce <formula notation="TeX">A</formula>-module mod. sections provenant de <formula notation="TeX">\mathcal{O}^{*}</formula>. Or il n'y a pas de canonique, visiblement, <del><gap reason="illegible"/></del> <add>i.e. il</add> n'y a pas de sous-fibrés en droites canoniques <formula notation="TeX">D \subset E</formula> associés à la structure de similitude de départ sur <formula notation="TeX">E</formula>. Donc la supposition du début est erronée — <formula notation="TeX">\underline{\mathrm{End}}(E)/A</formula> est, modulo Module inversible provenant de la base, un Module inversible <hi rend="italic">connu</hi>, et c'est le <unclear>seul</unclear> connu qu'il faudrait envisager à savoir…</p>
<pb n="32" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/84.pdf#page=33"/><p>En rectifiant le tir, on trouve le <formula notation="TeX">A</formula>-module
<formula notation="TeX" rend="display">E \otimes_A (\check{E})^{\otimes_A -1} \simeq M/\text{\struck{\ill{}}}\,M^{\natural}</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">le signe en exposant de <formula notation="TeX">M</formula> ressemble à un bécarre ; il est transcrit <formula notation="TeX">M^{\natural}</formula></note>
<unclear>qui</unclear> <unclear>est</unclear> <unclear>inv.</unclear> sur <formula notation="TeX">\underline{\mathcal{O}}</formula>, où <formula notation="TeX">M^{\natural}</formula> est défini localement sur <formula notation="TeX">X</formula> par le choix d'une base <formula notation="TeX">(1, u)</formula> de <formula notation="TeX">A</formula>, via
<formula notation="TeX" rend="display">\varphi_u \colon M \to M, \qquad \text{\struck{$\theta$}}\ \theta \mapsto u\theta - \theta\bar{u},</formula>
<note type="authorial" place="margin"><hi rend="italic">NB</hi> <formula notation="TeX">\varphi_u</formula> <unclear>est</unclear> <formula notation="TeX">A</formula>-<unclear>linéaire</unclear> pour les structures de <formula notation="TeX">A</formula>-modules sur <formula notation="TeX">M</formula></note>
<note type="editorial" resp="#pass">la note marginale est écrite en biais dans la marge gauche</note>
(<hi rend="italic">NB</hi><formula notation="TeX">{}_2</formula> <formula notation="TeX">\varphi_u</formula> dépend linéairement de <formula notation="TeX">u</formula>, et <formula notation="TeX">\varphi_1 = 0</formula>, donc <unclear>on</unclear> <formula notation="TeX">\varphi_u</formula> ne dépend que de la section image de <formula notation="TeX">u</formula> <unclear>dans</unclear> <formula notation="TeX">\check{\Lambda} \simeq A/\underline{\mathcal{O}}</formula> <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">M</formula> défini par <formula notation="TeX">u</formula>…), <del><gap reason="illegible"/></del> <unclear>posant</unclear>
<formula notation="TeX" rend="display">M^{\natural} = \mathrm{Im}\, \varphi_u, \quad \text{donc } M/M^{\natural} = \mathrm{Coker}\, \varphi_u .</formula>
De façon plus intrinsèque, <gap reason="illegible"/> suite exacte
<formula notation="TeX" rend="display">M \otimes \check{\Lambda} \to M \to \Delta \to 0</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">la flèche de gauche a deux pointes ; le terme du milieu porte une rature</note>
<unclear>visiblement</unclear> exacte de <formula notation="TeX">A</formula>-modules, pour la structure de <formula notation="TeX">A</formula>-Module <hi rend="italic">gauche</hi> de <formula notation="TeX">M</formula>). Il faudrait maintenant définir sur <formula notation="TeX">\Delta</formula> une forme quadratique <add><unclear>non triviale</unclear></add> canonique, <del>plus</del> précisément un iso.
<formula notation="TeX" rend="display">\mathrm{N}_{A/\underline{\mathcal{O}}}(\Delta) \simeq \underline{\mathcal{O}} .</formula></p>
<p>Notons sur <formula notation="TeX">M</formula> l'autodualité donnée par
<formula notation="TeX" rend="display">\langle \theta, \theta' \rangle \overset{\mathrm{def}}{=} \mathrm{Tr}\, \theta\bar{\theta}' = \mathrm{Tr}\, \theta'\bar{\theta}</formula>
donc, si <formula notation="TeX">\lambda_u</formula>, <formula notation="TeX">\gamma_u</formula> sont les opérations de la multiplication par <formula notation="TeX">u</formula> à g. et à dr.
<formula notation="TeX" rend="display">\lambda_u \theta = u.\theta, \qquad \gamma_u \theta = \theta u,</formula>
on a
<formula notation="TeX" rend="display">{}^{t}\lambda_u = \lambda_{\bar{u}}, \qquad {}^{t}\gamma_u = \gamma_{\bar{u}}</formula></p>
<pb n="33" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/84.pdf#page=34"/><p>donc la transposée de <del><gap reason="illegible"/></del>
<formula notation="TeX" rend="display">\varphi_u \colon \theta \mapsto u\theta - \theta\bar{u}</formula>
est
<formula notation="TeX" rend="display">{}^{t}\varphi_u = \varphi_{\bar{u}} \colon \theta \mapsto \bar{u}\theta - \theta u ,</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">le signe devant le second <formula notation="TeX">\varphi</formula> est peu net ; lu <formula notation="TeX">{}^{t}\varphi_u = \varphi_{\bar{u}}</formula></note>
<unclear>mais</unclear> :
<formula notation="TeX" rend="display">\varphi_{\bar{u}} = -\varphi_u \quad \text{car } \bar{u} \equiv -u \bmod \underline{\mathcal{O}}.1 \text{ et } \varphi_{\mathcal{O}} = 0 .</formula>
Ceci dit, on voit donc que le dual <hi rend="italic">sur <formula notation="TeX">h</formula></hi> de <formula notation="TeX">\mathrm{Coker}\, \varphi_u</formula> s'identifie à <formula notation="TeX">\mathrm{Ker}\, {}^{t}\varphi_u</formula> <formula notation="TeX">= \mathrm{Ker}\, \varphi_{\bar{u}}</formula> <formula notation="TeX">= \mathrm{Ker}\, (-\varphi_u)</formula> <formula notation="TeX">(= \mathrm{Ker}\, \varphi_u)</formula>. Donc modulo Module inv. sur <formula notation="TeX">\underline{\mathcal{O}}</formula>, <formula notation="TeX">\mathrm{Coker}\, \varphi_u</formula> s'identifie, en tant que <formula notation="TeX">A</formula>-Modules, au dual <add>sur <formula notation="TeX">A</formula></add> de <formula notation="TeX">\mathrm{Ker}\, \varphi_u</formula>.</p>
<p><del>Soit</del>
<formula notation="TeX" rend="display">B \subset M, \qquad B = \{\theta \in \Gamma M \mid \bar{u}\theta - \theta u = 0\}</formula>
<note type="authorial" place="margin">pour une section locale de <formula notation="TeX">A</formula> qui forme base de <formula notation="TeX">A</formula> avec 1, donc pour <hi rend="italic">toute</hi> section de <formula notation="TeX">A</formula></note>
On a
<formula notation="TeX" rend="display">B \cap M^{*} = \{\theta \in \Gamma M^{*} \mid \theta \text{ normalise } A^{*} \text{ (ou $A$), et induit sur $A$ l'invol.\ can.\ } \sigma\}</formula>
On voit donc que
<formula notation="TeX" rend="display">B \cap M^{*} \text{ est un \add{pseudo-}torseur sous } \mathrm{Cent}_{M^{*}}(A) = A^{*} ;</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">l'égalité <formula notation="TeX">\mathrm{Cent}_{M^{*}}(A) = A^{*}</formula> est écrite en exposant puis répétée en dessous</note>
Et c'est un torseur ssi <formula notation="TeX">\exists</formula> section loc. partout. Mais <del><gap reason="illegible"/></del> OPS <formula notation="TeX">M = \mathbb{M}_2(\mathcal{O})</formula>, et <del><gap reason="illegible"/></del> <formula notation="TeX">A = \mathcal{O}[u]</formula>, avec <formula notation="TeX">u^{2} + bu + c = 0</formula>, et comme
<formula notation="TeX" rend="display">\mathrm{Tr}\,\bar{u} = \mathrm{Tr}\, u = b, \qquad \mathrm{N}(\bar{u}) = \mathrm{N}(u) = c,</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">le signe de <formula notation="TeX">\mathrm{Tr}\, u</formula> diffère de celui de p. 34 (<formula notation="TeX">-b</formula>) ; transcrit tel quel</note>
on sait que <formula notation="TeX">\exists\, \theta \in M^{*}</formula> tel que <formula notation="TeX">\struck{\ill{}}\ \mathrm{int}(\theta).u = \bar{u}</formula>.</p>
<pb n="34" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/84.pdf#page=35"/><p><hi rend="italic">Dém.</hi> OPS <formula notation="TeX">A = \mathcal{O}[u]/(u^{2} + bu + c)</formula>, et un automorphisme <formula notation="TeX">\theta</formula> de la forme envisagée. <unclear>Doit</unclear> transformer <formula notation="TeX">u</formula> en
<formula notation="TeX" rend="display">u' = \bar{u} + \alpha.1_A \qquad \alpha \in \Gamma\underline{\mathcal{O}}</formula>
(puisque <formula notation="TeX">u' \equiv \bar{u} \equiv -u \bmod \underline{\mathcal{O}}.1_A</formula>), avec
<formula notation="TeX" rend="display">\left\{\begin{array}{l}
    \mathrm{Tr}(u') = \mathrm{Tr}(u) \ (= -b) \\
    \mathrm{N}(u') = \mathrm{N}(u) \ (= c)
  \end{array}\right.</formula>
<note type="authorial" place="margin"><unclear>Sauf</unclear> la condition <unclear>que</unclear> <formula notation="TeX">\theta</formula> <unclear>soit</unclear> <unclear>autre</unclear> que l'<unclear>identité</unclear> <gap reason="illegible"/> <unclear>sur</unclear> <unclear>un</unclear> <gap reason="illegible"/> de <formula notation="TeX">X</formula>, qui <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">\theta</formula> <gap reason="illegible"/>, <gap reason="illegible"/> <unclear>point</unclear>, <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">s \in X_0</formula>…</note>
<note type="editorial" resp="#pass">note marginale écrite en biais dans la marge gauche, en grande partie illisible ; un trait la rattache au paragraphe suivant</note>
<del><gap reason="illegible"/></del> <unclear>la</unclear> question correspondante <unclear>bien</unclear> <unclear>posée</unclear> : <unclear>existe-t-il</unclear> <formula notation="TeX">u'</formula> (<unclear>sous</unclear> <unclear>condition</unclear> <unclear>sur</unclear> <formula notation="TeX">A</formula>)*. <del><gap reason="illegible"/></del> En termes de <formula notation="TeX">\alpha</formula>, les conditions s'écrivent
<formula notation="TeX" rend="display">\left\{\begin{array}{l}
    2\alpha = 0 \\
    \alpha(\alpha - b) = 0
  \end{array}\right.
  \qquad (\text{car } \mathrm{Tr}\, \alpha.1_A = 2\alpha)</formula>
<del><gap reason="illegible"/></del> Sur les pts de <formula notation="TeX">X - X_0</formula>, <del><gap reason="illegible"/></del> <add><formula notation="TeX">2\alpha = 0</formula></add> implique <formula notation="TeX">\alpha = 0</formula>. Reste : <unclear>regarder</unclear> <unclear>en</unclear> un point <formula notation="TeX">s</formula> de <formula notation="TeX">X_0</formula>. <del><gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/> que <formula notation="TeX">\alpha_s \in \mathfrak{m}_s =</formula> rad <formula notation="TeX">\underline{\mathcal{O}}_{X,s}</formula> — <unclear>disons</unclear>, <gap reason="illegible"/> le corps résiduel <formula notation="TeX">k(s)</formula>, <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/></del></p>
<p><del><unclear>donc</unclear> <formula notation="TeX">\alpha(s)(\alpha(s) - b(s)) = 0</formula>, mais par hypothèse <formula notation="TeX">A(s)</formula> étale i.e. <formula notation="TeX">b(s) \neq 0</formula>, donc on doit avoir ou bien <formula notation="TeX">\alpha(s) = 0</formula>, ou bien <formula notation="TeX">\alpha(s) = b(s)</formula></del>;
<note type="editorial" resp="#pass">ce passage est barré de traits obliques ; un trait le relie à la suite, qui le remplace</note>
<formula notation="TeX">\alpha_s</formula> serait inversible, et on aurait, à cause de <add>la relation</add> <formula notation="TeX">\alpha(\alpha - b) = 0</formula>, <formula notation="TeX">\alpha_s - b_s = 0</formula> i.e. <formula notation="TeX">\alpha_s = b_s</formula>, <del>Mais</del> i.e. <formula notation="TeX">\alpha = b</formula> au voisinage de <formula notation="TeX">s</formula>, <del>donc</del> et comme <formula notation="TeX">2\alpha = 0</formula> on aurait <formula notation="TeX">2b = 0</formula>, donc comme <formula notation="TeX">b_s</formula> est <hi rend="italic">inversible</hi> (car <formula notation="TeX">A</formula> étale en <formula notation="TeX">s</formula>, et <formula notation="TeX">s \in X_0</formula>), <del>2. serait</del> <formula notation="TeX">1_X</formula> serait nul au voisinage de <formula notation="TeX">s</formula> i.e. <formula notation="TeX">X</formula> de car. 2.</p>
<pb n="35" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/84.pdf#page=36"/><p><note type="editorial" resp="#pass">la symétrie <formula notation="TeX">\sigma_e</formula> dont parle cette page est définie p. 36 ; les deux feuillets semblent intervertis, ou la page reprend un argument antérieur au lot</note>
<hi rend="italic">Définition</hi> <formula notation="TeX">\sigma_e</formula> s'appelle <hi rend="italic">symétrie</hi> p.r. à la <hi rend="italic">droite</hi> <formula notation="TeX">D</formula>, comme <formula notation="TeX">\sigma</formula> est un automorphisme de <formula notation="TeX">A</formula> pour la structure qu'il définit par la <unclear>norme</unclear>, <formula notation="TeX">\sigma_e</formula> est un automorphisme de la structure quadratique de <formula notation="TeX">E_x</formula> par <formula notation="TeX">Q</formula>, a fortiori un automorphisme de la structure de similitude.</p>
<p><hi rend="italic">Prop.</hi> Supposons qu'en tout point de <formula notation="TeX">X_0 = V(2.1_{\mathcal{O}_X})</formula>, i.e. tout pt de car. résid. 2, la structure de similitude <del>donnée</del> sur <formula notation="TeX">E</formula> soit non dég. (i.e. <formula notation="TeX">A</formula> soit étale sur <formula notation="TeX">\underline{\mathcal{O}}</formula> en ce point). Alors pour toute droite <del><unclear>totalement</unclear></del> non isotrope <formula notation="TeX">D \subset E</formula>, <formula notation="TeX">\sigma_D</formula> est l'<hi rend="italic">unique</hi> automorphisme <formula notation="TeX">\theta</formula> de la structure de similitude <formula notation="TeX">\Sigma</formula> (ou, ce qui revient au même, de la structure quadratique, quand <formula notation="TeX">\Sigma</formula> est donnée par une forme quadratique <formula notation="TeX">Q</formula>) <del>telle</del> qui induise <formula notation="TeX">\mathrm{id}</formula> sur <formula notation="TeX">D</formula>, <formula notation="TeX">-\mathrm{id}</formula> sur <formula notation="TeX">E/D</formula>, et <add>qui</add> <unclear><hi rend="italic">NB</hi></unclear> <add>soit</add> <del><gap reason="illegible"/></del> <add>l'identité au voisinage</add> <del><gap reason="illegible"/></del> <del><formula notation="TeX">A_x</formula> <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">s \in S</formula></del>. (Cette dernière condition n'<unclear>est</unclear> <unclear>nécessaire</unclear> qu'en points de <formula notation="TeX">X - X_0</formula>.)*
<del><gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/> <unclear>identité</unclear> <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/>. <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/></del>
<note type="authorial" place="margin">* Ceci équivaut <unclear>aussi</unclear> <gap reason="illegible"/> (car <formula notation="TeX">\det \theta = -1</formula> <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">\theta \,|\, D = \mathrm{id}_D</formula>)</note></p>
<p><hi rend="italic">Cor.</hi> Soit <formula notation="TeX">A</formula> algèbre quadratique sur <formula notation="TeX">X</formula>, supposons qu'en tout <formula notation="TeX">x \in X_0</formula>, <formula notation="TeX">A</formula> soit étale en <formula notation="TeX">x</formula>. Alors l'involution canonique est le seul automorphisme <add>d'alg.</add> de <formula notation="TeX">A</formula> qui induise <formula notation="TeX">-\mathrm{id}</formula> sur <formula notation="TeX">A/\underline{\mathcal{O}}.1_A</formula>.</p>
<pb n="36" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/84.pdf#page=37"/><p><del>Alors</del>
<formula notation="TeX" rend="display">f \colon A \to E, \qquad u \mapsto u.e</formula>
est un iso respectant les structures quadratiques
<formula notation="TeX" rend="display">Q(f(u)) = Q(u.e) = \mathrm{N}(u)\, \underbrace{Q(e)}_{1} = \mathrm{N}(u)</formula>
<note type="authorial" place="margin">Plus généralement, <formula notation="TeX">Q(u.x) = \mathrm{N}(u)\, Q(x)</formula> (<formula notation="TeX">u \in \Gamma A</formula>, <formula notation="TeX">x \in \Gamma(E)</formula>)</note>
<note type="editorial" resp="#pass">la note marginale est écrite en biais à gauche, reliée par un trait à <formula notation="TeX">Q</formula> ; « Alors », écrit au-dessus, semble remplacé</note>
par quoi la structure d'alg. de <formula notation="TeX">A</formula> est transformée <add>quadratique</add> en l'unique str. d'Alg. sur <formula notation="TeX">\underline{\mathcal{O}}</formula>, admettant <formula notation="TeX">e</formula> pour section unité, et <formula notation="TeX">Q</formula> comme fonction quadratique Norme. La symétrie cherchée <formula notation="TeX">\sigma_D</formula> peut être définie, par transport de structure, comme déduite de l'inv. canonique <formula notation="TeX">\sigma</formula> de <formula notation="TeX">A</formula>
<formula notation="TeX" rend="display">\sigma \colon A \to A, \qquad \sigma(u) = \mathrm{Tr}(u) - u .</formula>
Donc on aura, par définition (posant <formula notation="TeX">\sigma_e = \sigma_{\underline{\mathcal{O}}e} = \sigma_D</formula>)
<formula notation="TeX" rend="display">\sigma_e(ue) = \bar{u}.e</formula>
On va donner une description équivalente, par
<formula notation="TeX" rend="display">\sigma_e(x) = \varphi_Q(e, x)\,e - x</formula>
où <formula notation="TeX">\varphi_Q</formula> est la forme bil. <add>symétrique</add> associée à <formula notation="TeX">Q</formula>. Cette formule ne fait que <unclear>traduire</unclear> celle pour <formula notation="TeX">A</formula>, <formula notation="TeX">\sigma(u) = \mathrm{Tr}(u) - u</formula>, compte tenu que
<formula notation="TeX" rend="display">\mathrm{Tr}(u) = \varphi_{\mathrm{N}}(u, 1) .</formula>
Avec la notation du « produit scalaire » (quand 2 est inversible sur <formula notation="TeX">X</formula>), on aura <formula notation="TeX">\varphi_Q(e, x) = (e.x)</formula>, et on peut écrire
<formula notation="TeX" rend="display">\sigma_e(x) = 2(e.x)\,e - x</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">le membre de gauche est surchargé ; le « 2 » devant <formula notation="TeX">(e.x)</formula> est repassé à l'encre plus épaisse</note></p>
<pb n="37" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/84.pdf#page=38"/><p><note type="editorial" resp="#pass">cette page et la suivante ne continuent pas p. 36 ; la fin de p. 37 (« telle que <formula notation="TeX">Q(e) = 1</formula> ») est reprise en tête de p. 36, et p. 38 achève la démonstration de p. 34 : l'ordre des feuillets du fonds n'est pas celui de la rédaction</note>
<del>J'ai dit</del> Le torseur en question provient d'un torseur <formula notation="TeX">\Pi</formula> sous <del><gap reason="illegible"/></del> <formula notation="TeX">\mathcal{U}_A \subset A^{*}</formula>, sous-schéma en groupes des sections de norme 1, en posant
<formula notation="TeX" rend="display">\Pi = \{\theta \in \Gamma\, \underbrace{\mathrm{S}M^{*}}_{\substack{\text{sections de}\\ \text{Norme } 1\\ (\mathrm{N}(\theta) = 1)}} \mid \theta \text{ \struck{\ill{}} normalise } A \text{ et y induit } u \mapsto \bar{u}\}</formula></p>
<div type="subsection">
<head>4.2. Relation avec les symétries.</head>
<p>Soit <formula notation="TeX">(E, \Delta', Q)</formula>, <formula notation="TeX">Q \colon E \to \Delta'</formula>, une structure de similitude str. fidèle. Soit <formula notation="TeX">D</formula> un sous-fibré en droites de <formula notation="TeX">E</formula>, <del><unclear>tot.</unclear></del> non isotrope i.e. <formula notation="TeX">Q \,|\, D</formula> est non nul sur chaque fibre. Je vais définir un automorphisme
<formula notation="TeX" rend="display">\sigma_D \colon E \xrightarrow{\sim} E</formula>
de <formula notation="TeX">E</formula> (pour sa structure de similitude), induisant <formula notation="TeX">\mathrm{id}_D</formula> sur <formula notation="TeX">D</formula>, <formula notation="TeX">-\mathrm{id}</formula> sur <formula notation="TeX">E/D</formula>. Quitte à tensoriser <formula notation="TeX">E</formula> par <formula notation="TeX">D^{-1}</formula>, OPS <formula notation="TeX">D</formula> muni d'une section base <formula notation="TeX">e</formula>, et profiter de celle-ci pour prendre une base <formula notation="TeX">Q(e)</formula> dans <formula notation="TeX">\Delta'</formula>, donc OPS que <formula notation="TeX">Q</formula> est <del>défini par</del> une fonction quadratique scalaire
<formula notation="TeX" rend="display">Q \colon E \to \underline{\mathcal{O}}</formula>
telle que
<formula notation="TeX" rend="display">Q(e) = 1 .</formula></p>
<pb n="38" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/84.pdf#page=39"/><p><note type="editorial" resp="#pass">suite de la démonstration de p. 34</note>
au voisinage de <formula notation="TeX">s</formula>. Donc, au voisinage
<formula notation="TeX" rend="display">u' = \underbrace{\bar{u}}_{-b-u} + b = \text{\struck{$(\mathrm{Tr}(u)1 - u)$}}\ -u = u</formula>
et donc on aurait <formula notation="TeX">\theta = \mathrm{id}</formula> au voisinage de <formula notation="TeX">s</formula>, contrairement à l'hypothèse.</p>
<p>Donc on conclut <formula notation="TeX">\alpha_s \in \mathfrak{m}_s</formula>, mais alors, comme <formula notation="TeX">b_s \notin \mathfrak{m}_s</formula>, <del><gap reason="illegible"/></del> on aurait <formula notation="TeX">\alpha_s - b_s \notin \mathfrak{m}_s</formula> i.e. <formula notation="TeX">\alpha_s - b_s \in \mathcal{O}_s^{*}</formula>, d'où (comme <formula notation="TeX">\alpha_s(\alpha_s - b_s) = 0</formula>) <formula notation="TeX">\alpha_s = 0</formula>, donc <formula notation="TeX">\alpha</formula> nul au voisinage de <formula notation="TeX">s</formula>, cqfd.</p>
<p><hi rend="italic">NB</hi> En car. 2, dans le cas non étale, l'exemple typique est <formula notation="TeX">A = \underline{\mathcal{O}}[u]/(u^{2})</formula>. Les automorphismes de <formula notation="TeX">A</formula> <add>(induisant <formula notation="TeX">-\mathrm{id}</formula> sur <formula notation="TeX">A/\underline{\mathcal{O}}.1</formula>)</add> <del><unclear>donnés</unclear></del> <add><unclear>(i.e. <formula notation="TeX">\mathrm{id}</formula> en car. 2)</unclear></add> sont donnés par
<formula notation="TeX" rend="display">\theta_{\lambda, \alpha} \colon u \mapsto \lambda u + \alpha \qquad \lambda \in \Gamma\, \mathcal{O}^{*},\ \alpha \in \Gamma\, \underline{\mathcal{O}}</formula>
avec
<formula notation="TeX" rend="display">\left\{\begin{array}{l}
    2\alpha = 0 \\
    \alpha^{2} = 0
  \end{array}\right.</formula>
en car. 2, se réduit à :
<formula notation="TeX" rend="display">\alpha^{2} = 0 .</formula>
<unclear>Les</unclear> <unclear>automorphismes</unclear> qui induisent <formula notation="TeX">-\mathrm{id}_{A/\mathcal{O}.1}</formula> sont ceux de la forme
<formula notation="TeX" rend="display">u \mapsto -u + \alpha \qquad (\text{avec } 2\alpha = 0,\ \underline{\underline{\alpha^{2} = 0}}),</formula>
donc en car. 2 <del><unclear>ceux</unclear> de la forme</del> <formula notation="TeX">u \mapsto u + \alpha</formula> avec <formula notation="TeX">\alpha^{2} = 0</formula>.
<note type="authorial" place="margin">Donc <unclear>l'involution</unclear> <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/> est <unclear>la</unclear> <unclear>seule</unclear> <gap reason="illegible"/> qui <gap reason="illegible"/> <unclear>identité</unclear> <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">2,0</formula> <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">-1</formula> <gap reason="illegible"/> <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">\mathrm{id}</formula> <gap reason="illegible"/></note>
<note type="editorial" resp="#pass">note marginale écrite en biais dans la marge gauche, sur plusieurs lignes, en grande partie illisible</note></p>
<p>Soit <formula notation="TeX">(E, \Delta, Q)</formula> une str. de similitude str. fid., <formula notation="TeX">D \subset E</formula> droite tot<hi rend="sup">t</hi> non isotrope, d'où l'automorphisme <formula notation="TeX">\sigma_D \in \Gamma\, \underline{\mathrm{End}}(E)^{*}</formula>. Le fait que <formula notation="TeX">\sigma_D</formula> soit un automorphisme de la structure de similitude signifie</p>
<pb n="39" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/84.pdf#page=40"/><p>signifie que
<formula notation="TeX" rend="display">\underbrace{\mathrm{int}(\sigma_D)}_{\substack{\text{autom.\ de } \underline{\mathrm{End}}(E)\\ \theta \mapsto \sigma_D \theta \sigma_D^{-1}}} \text{ transforme } \underset{\underline{\mathrm{End}}(E)}{\overset{}{A}} \text{ en lui-même},</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">sous <formula notation="TeX">A</formula> est écrit <formula notation="TeX">\cap\ \underline{\mathrm{End}}(E)</formula> : <formula notation="TeX">A</formula> est vu comme sous-Algèbre de <formula notation="TeX">\underline{\mathrm{End}}(E)</formula></note>
et y <unclear>est</unclear> <unclear>l'inv.</unclear>, plus précisément
<formula notation="TeX" rend="display">\boxed{\sigma_D u \sigma_D^{-1} = \bar{u}} \qquad \text{pour } u \in \Gamma A .</formula>
Pour le prouver, OPS <formula notation="TeX">E = A</formula>, <add><formula notation="TeX">\Delta = \underline{\mathcal{O}}</formula>, <formula notation="TeX">Q = \mathrm{N}_{A/\underline{\mathcal{O}}}</formula></add>, <formula notation="TeX">D = \underline{\mathcal{O}}.1</formula>, et on est ramené à prouver que
<formula notation="TeX" rend="display">\sigma \mu_u \sigma^{-1} = \mu_{\bar{u}}</formula>
où <formula notation="TeX">\mu_u \in \Gamma\, \underline{\mathrm{End}}(A)</formula> est défini par <formula notation="TeX">\mu_u x = ux</formula>. La formule équivaut alors :
<formula notation="TeX" rend="display">\overline{u\bar{x}} = \bar{u}\, x \qquad \text{OK.}</formula></p>
<p><hi rend="italic">Proposition</hi> <formula notation="TeX">(E, \Delta, Q)</formula>, ou encore <formula notation="TeX">(E, A \subset \underline{\mathrm{End}}(E))</formula> similitude str. fid. Soit
<formula notation="TeX" rend="display">\Pi = W(\underline{\mathrm{End}}(E))^{*}</formula>
<formula notation="TeX" rend="display">\overset{\shortparallel}{\{}\theta \text{ sections locales de } \underline{\mathrm{End}}(E) \text{ dans } \mathrm{Sch}_{/X} \mid \theta \text{ normalise } A, \text{ induit } \sigma \text{ sur } A \text{ et } \det\theta = -1\},</formula>
<del>Alors</del> <add>et soit</add> <del><gap reason="illegible"/></del>
<formula notation="TeX" rend="display">M = W(\underline{\mathrm{End}}(E))</formula>
<formula notation="TeX" rend="display">\overset{\shortparallel}{\{}\theta \mid \theta u = \bar{u}\theta \text{ pour toute section } u \text{ de } A\}</formula>
(ou pour une section qui engendre <formula notation="TeX">A/\underline{\mathcal{O}}.1_A</formula> …)
<note type="editorial" resp="#pass">dans la première accolade, l'étoile de <formula notation="TeX">W(\underline{\mathrm{End}}(E))^{*}</formula> porte un renvoi qui ne semble pas résolu sur la page</note></p>
<pb n="40" facs="https://grothendieck.umontpellier.fr/84.pdf#page=41"/><p>Alors</p>
<p>a) <formula notation="TeX">M</formula> est un sous-fibré vectoriel de rang 2 de <formula notation="TeX">\underline{\mathrm{End}}(E)</formula>, qui est un sous-<formula notation="TeX">A</formula>-Module à gauche et à droite. Les deux structures gauche et droite sont reliées par
<formula notation="TeX" rend="display">u\theta = \theta\bar{u}, \qquad \text{pour } \theta \in \Gamma M,\ u \in \Gamma A</formula>
(elles se déterminent <add>donc</add> mutuellement …). Le <formula notation="TeX">A</formula>-Module <formula notation="TeX">M</formula> (à gauche <add>ou à droite</add>) est <del>loc. libre</del> inv. (<unclear>comme</unclear> <gap reason="illegible"/>).</p>
<p>b) <formula notation="TeX">\Pi</formula> est formé des sections <formula notation="TeX">\theta</formula> de <formula notation="TeX">M</formula> telles que
<formula notation="TeX" rend="display">\mathrm{N}(\theta) = -1 .</formula>
Il forme un torseur* sous <formula notation="TeX">\mathrm{S}W(A) \subset W(A)^{*}</formula>, le <del>groupe</del> schéma en groupes des <formula notation="TeX">x \in \Gamma A</formula> telles que <formula notation="TeX">\mathrm{N}(x) = 1</formula>, par l'opération de multiplication : <unclear>g.</unclear> (<unclear>ou</unclear> <unclear>à</unclear> <unclear>droite</unclear>, par <unclear>celle</unclear> <unclear>à</unclear> droite).
<note type="authorial" place="margin">* <hi rend="italic">NB</hi> Ce torseur <unclear>est</unclear> <gap reason="illegible"/> trivial (Zar.)</note></p>
<p><del><hi rend="italic">Dém.</hi> OPS <formula notation="TeX">E = A = \underline{\mathcal{O}}[u]/(u^{2} + bu + c)</formula>. Alors <formula notation="TeX">W</formula> est défini comme le <gap reason="illegible"/> de <gap reason="illegible"/> <formula notation="TeX">\underline{\mathrm{End}}</formula> <gap reason="illegible"/></del>
<note type="editorial" resp="#pass">les trois lignes de cette démonstration sont barrées de traits obliques</note></p>
<p>c) Considérons
<formula notation="TeX" rend="display">\underset{\overset{\cup}{X'}}{P} = \mathbb{P}(E), \qquad P^{*} = P - \underset{\mathrm{Spec}(A)}{\overset{\shortparallel}{X'}}</formula>
le fibré des droites tot<hi rend="sup">t</hi> non isotropes de <formula notation="TeX">A</formula>. <formula notation="TeX">W(A)^{*}</formula> opère sur <formula notation="TeX">P^{*}</formula> grâce à son opération sur <formula notation="TeX">E</formula>, <unclear>où</unclear> <formula notation="TeX">u \in \Gamma\, W(A)^{*}</formula> définit la transformation <formula notation="TeX">D \mapsto u.D</formula> (<hi rend="italic">NB</hi> <formula notation="TeX">\mathbb{G}_m = W(\underline{\mathcal{O}})^{*} \subset A^{*}</formula> opère trivialement donc c'est <formula notation="TeX">W(A)^{*}/\mathbb{G}_m</formula> qui opère…), <unclear>d'où</unclear> <del>application</del> une application équivariante canonique
<formula notation="TeX" rend="display">\begin{array}{rcl}
    P^{*} &amp; \xrightarrow{f} &amp; \Pi \\
    D &amp; \longmapsto &amp; \sigma_D
  \end{array}</formula>
<note type="editorial" resp="#pass">l'argument se poursuit au-delà du lot</note></p>
</div>
</div>
      </div>
    </body>
  </text>
</TEI>
