>>946 n = 1 のとき.
dim_{k} (k[X,Y] / I ) = 1 である。
実際、任意の多項式 f(X,Y) ∈ k[X, Y] は f(X,Y) ∈ I .
n = 2 のとき.
dim_{k} (k[X,Y] / I^2 ) = 3 である。
実際、X,Y は I^2 の元ではないから、
1, X, Y は k 上 k[X,Y] / I^2 で独立。
次数が 2 以上の単項式は I^2 の元だから、
基底としては上の三つで全て。
n = m のとき命題が成り立つと仮定する.
1, a_1, a_2, ・・・, a_{ m ( m + 1 ) / 2 - 1 }
を k 上 k[X,Y] / I^m の基底とする。
I^m ⊃ I^{m+1} だから、
1, a_1, a_2, ・・・, a_{ m(m + 1)/2 - 1 }
は I^{m+1} の元でもないから、k 上 k[X,Y] / I^{m+1} で独立。
ここで、X^i Y^j ( 0 ≦ i, j ≦ m ; i + j = m ) なる単項式を考える。
すると、X^i Y^j は I^{m+1} の元ではない。
また、k[X,Y] / I^m の基底とも、それぞれ独立。
一方、m+1 次の単項式は I^{m+1} の元であるから、
k[X,Y] / I^m の基底と X^i Y^j を併せたものが、
k[X,Y] / I^{m+1} の基底となる。
よって次元は、m(m+1)/2 + m+1 = (m+1)(m+2)/2
帰納法の仮定により、以下略。
ストーリーはこんな感じでいいのかな。
細かいところが一杯抜けているので頑張って補ってください。
>>947 zの1/2乗が2つの値を取るようにzのi乗は無数の値を取るって事だよ。
ただ、-π<arg(z)≦πとなるようにzを限ってしまえば
z^i=e^-arg(z) * e^(i*log(r))においてe^-π≦e^-arg(z)<e^πと限られるから
z^iは一つの値しか取らなくなる。
もしarg(z)の範囲を限定しない場合はe^2πが何回か掛けられる事で色んな値を取ってしまう。