リーマンの関係式

Rを種数gのコンパクトリーマン面とする。
 \alpha_1,\cdots,\alpha_g, \beta_1,\cdots,\beta_g をRの標準ホモロジー基底、
 \omega_1,\cdots,\omega_g をR上の一次独立な正則微分の組とする。

 A = \begin{pmatrix} \int_{\alpha_1}\omega_1 & \cdots & \int_{\alpha_1}\omega_g \\ \vdots & & \vdots \\  \int_{\alpha_g}\omega_1 & \cdots & \int_{\alpha_g}\omega_g \end{pmatrix}
 B = \begin{pmatrix} \int_{\beta_1}\omega_1 & \cdots & \int_{\beta_1}\omega_g \\ \vdots & & \vdots \\  \int_{\beta_g}\omega_1 & \cdots & \int_{\beta_g}\omega_g \end{pmatrix}
 \Omega = \begin{pmatrix} A \\ B \end{pmatrix}
とおく。 \Omegaを周期行列と呼ぶ。

 J = \begin{pmatrix} O & I_g \\ -I_g & O \end{pmatrix}
とおく。

リーマンの関係式(i)

 {}^t\Omega J \Omega = 0

リーマンの関係式(ii)

 H = \sqrt{-1} ^t\Omega J \bar{\Omega}とおくと、 Hはエルミート行列で、
 H > 0 (正定値)

この証明に手間取ったので、証明のポイントをメモしておく。


Hがエルミート行列であることは簡単に示せるが、問題はHが正定値であること。

 \forall c = (c_1,\cdots,c_g) \in \mathcal{C}^gに対して
 c^{*}Hc = {}^t\bar{c}Hc > 0
を示せばよい。

(つづく)