Кіріспе

n өлшемді кеңістікте n+1 өлшемді көп немесе алгебралық сан алуандық геометрияда гиперүстіңгі – гипержазық, жазықтық қисығы және бет ұғымдарының жалпылануы болып табылады. Гиперүстіңгі – n - 1 өлшемді айналадағы кеңістікте орналасқан, әдетте Евклид кеңістігі, аффиндік кеңістік немесе проективті кеңістікте орналасқан n - 1 өлшемді көптік немесе алгебралық сан алуандық. Гиперүстіңгілер үш өлшемді кеңістіктегі беттермен бірге, кем дегенде жергілікті (әрбір нүктеге жақын) және кейде жаһандық түрде, жалғыз имплицитті теңдеумен анықталу қасиетін бөліседі. Екінші өлшемді (Евклидтік, аффиндік немесе проективті) кеңістіктегі гиперүстіңгі – жазық қисық. Үшінші өлшемді кеңістікте ол – бет. Мысалы, теңдеу n өлшемді Евклид кеңістігінде n - 1 өлшемді алгебралық гиперүстіңгіні анықтайды. Бұл гиперүстіңгі де тегіс көпқабатты болып табылады және гиперсфера немесе (n – 1) сфера деп аталады.

Тізгіш гиперүсті

Тегіс манифольд болатын гипербет тегіс гипербет деп аталады. Rⁿ-де тегіс гипербет бағытталады. Кез келген байланысты, тығыз тегіс гипербет деңгейлік жиын болып табылады және Rⁿ-ді екі байланысты компонентке бөледі; бұл Джордан-Брауэр ажырату теоремасымен байланысты.

Қасиеттері

Гиперүстіңектердің басқа алгебралық түрлермен ортақ емес ерекше қасиеттері бар. Осындай негізгі қасиеттердің бірі – Гильберттің Nullstellensatz, ол гиперүстіңек берілген алгебралық жиынтықты қамтиды, егер гиперүстіңекті анықтайтын көпмүше алгебралық жиынтықты анықтайтын көпмүшелер тудырған идеалға жататын дәрежеге ие болса ғана. Бұл теореманың салдары ретінде, егер екі иррационалды көпмүше (немесе жалпы екі квадратсыз көпмүше) бірдей гиперүстіңекті анықтаса, онда біреуі екіншісінің нөлден өзгеше тұрақтыға көбейтілген түрі болады. Гиперүстіңектер – n өлшемді аффиндік кеңістіктің n-1 өлшемді ішкі түрлері. Бұл, өрістегі көпмүше сақинасында идеалдың биіктігі 1-ге тең болса және тек қана идеал негізгі идеал болса ғана болатын геометриялық түсіндірме. Қайталанатын гиперүстіңектер жағдайында бұл нәтижені былай тұжырымдауға болады: гиперүстіңектер – олардың барлық иррационалды компоненттерінің өлшемдері n-1-ге тең алгебралық жиынтықтар.

Жобалық алгебралық гиперүстіңегі

n – 1 өлшемді проективті (алгебралық) гипербет n өлшемді проективті кеңістікте k өрісінде n + 1 белгісіздері бар гомогенді полиноммен анықталады. Әдеттегідей, гомогенді полиномның барлық мономдарының дәрежесі бірдей болады, яғни кез келген тұрақты c үшін, мұндағы d – полиномның дәрежесі. Гипербеттің нүктелері – проективті кеңістіктің нүктелері, олардың проективті координаттары P-нің нөлдері болып табылады. Егер теңдеуі бар гипержазықтықты шексіздіктегі гипержазықтық ретінде таңдаса, осы гипержазықтың толықтығы аффиндік кеңістік болады, ал осы аффиндік кеңістікке жататын проективті гипербеттің нүктелері аффиндік гипербеттің теңдеуін құрайды. Керісінше, егер аффиндік гипербеттің теңдеуі берілген болса, ол проективті гипербетті анықтайды, оны проективті толықтыру деп атайды, оның теңдеуі p-ні гомогендеу арқылы алынады. Яғни, проективті толықтырудың теңдеуі d-мен беріледі, мұндағы d – P-нің дәрежесі. Осылайша, аффиндік гипербет және оның проективті толықтыруы негізінен бірдей қасиеттерге ие және көбінесе бір гипербеттің екі түрлі қарастырылуы ретінде қарастырылады. Дегенмен, аффиндік гипербет сингуляр емес болуы мүмкін, ал оның проективті толықтыруында сингулярлық нүктелер болуы мүмкін. Мұндай жағдайда, аффиндік бет шексіздікте сингуляр деп айтылады. Мысалы, үш өлшемді аффиндік кеңістіктегі теңдеуі бар дөңгелек цилиндрдің бірегей сингулярлық нүктесі бар, ол шексіздікте, 1=x = 0, y = 0 бағытында орналасқан.