Soit une courbe elliptique avec multiplication complexe, définie sur un corps de nombres . Soit un nombre premier. En ajoutant certains points de -torsion de à , on construit une -extension de . On associe à un groupe de Selmer.
Pour une -extension galoisienne de , Wingberg a montré, sous les conjectures arithmétiques usuelles, un analogue de la formule de Riemann-Hurwitz pour le corang du groupe de Selmer en haut de la tour. Nous donnons une nouvelle preuve de ce résultat dans l’esprit de Chevalley et Weil. Ainsi nous mettons en évidence l’analogie qui existe avec la formule de Kida pour l’invariant lambda classique, ou encore avec un résultat de Deuring et Shafarevitch sur l’invariant de Hasse des courbes d’Artin-Schreier.
Nous donnons ensuite une généralisation dans un cas non galoisien.
Dans ce contexte, nous obtenons aussi l’analogue des formules de Kani sur le genre de familles de revêtements de courbes algébriques.
Let be an elliptic curve with complex multiplication, defined over a number field . Denote by an odd prime. Adding certain -torsion points of to , we construct a -field . We attach to a Selmer group which is closely related to the usual one for .
For a Galois -extension of , Wingberg established, under the usual arithmetic conjectures, a Riemann-Hurwitz formula for the codimension of the Selmer group at the top of the tower. We give a new proof of this result in the spirit of Chevalley and Weil. This points out the analogy with Kida’s formula for the classical lambda invariant, and with a well-known theorem of Deuring and Shafarevich on the Hasse invariant for Artin-Schreier curves.
Next we obtain a generalization to a non-Galois case.
In this context, we also have the analogue for Kani’s formulae on the quotient genus of algebraic curves.
@article{AIF_1993__43_1_57_0, author = {Michel, Alexis}, title = {Une formule de Riemann-Hurwitz pour le groupe de Selmer d'une courbe elliptique}, journal = {Annales de l'Institut Fourier}, volume = {43}, year = {1993}, pages = {57-84}, doi = {10.5802/aif.1321}, mrnumber = {94g:11097}, zbl = {0769.11027}, language = {fr}, url = {http://dml.mathdoc.fr/item/AIF_1993__43_1_57_0} }
Michel, Alexis. Une formule de Riemann-Hurwitz pour le groupe de Selmer d'une courbe elliptique. Annales de l'Institut Fourier, Tome 43 (1993) pp. 57-84. doi : 10.5802/aif.1321. http://gdmltest.u-ga.fr/item/AIF_1993__43_1_57_0/
[ChWe] Über das Verhalten der Integrale Erster Gattung bei Automorphismen des Functionenkörpers, Hamb. Abh., 10 (1934), 358-361. | JFM 60.0098.01 | Zbl 0009.16001
et ,[Co] Infinite descent on elliptic curves, in Arithmetic and Geometry, papers dedicated to I. Shafarevitch, vol. 35, Progress in Math., Birkhäuser, 1983, pp. 107-137. | Zbl 0541.14026
,[Gi] Fonctions L p-adiques des corps quadratiques imaginaires et de leurs extensions abéliennes, J. reine angew. Math., 358 (1985), 76-91. | MR 87a:11106 | Zbl 0551.12011
,[GoMa] Kida's theorem for a class of non-normal extensions, Proc. Am. Math. Soc., 104 (1988), 55-59. | MR 89k:11102 | Zbl 0678.12005
et ,[Gr] On the structure of certain Galois groups, Invent. Math., 47 (1978), 85-99. | MR 80b:12007 | Zbl 0403.12004
,[Iw1] Riemann-Hurwitz formula and p-adic Galois representation for number fields, Tôhoku Math. J., 33 (1984), 263-288. | MR 83b:12003 | Zbl 0468.12004
,[Iw2] On Zp-extensions of algebraic number fields, Ann. of Math., 98 (1973), 243-326. | MR 50 #2120 | Zbl 0285.12008
,[Ja1] Dualité dans les corps surcirculaires, Sém. Th. Nbres Paris 1986-1987, 85 (1988), 183-220, Progress in Math., Birkhäuser. | MR 90g:11146 | Zbl 0679.12007
,[Ja2] Genres des corps surcirculaires, Pub. Math. Fac. Sci. Besançon, 1985-1986 (1986). | Zbl 0614.12006
,[JaMi] Classes des corps surcirculaires et des corps de fonctions, Sém. Th. Nbres Paris 1989-1990 (1991) (to appear). | Zbl 0751.11052
et ,[Ka] Relations between the Hasse-Witt invariants of Galois covering of curves, Canad. Math. Bull., 28 (1985), 321-327. | MR 87b:14013 | Zbl 0557.14017
,[Ki] l-extension of C.M. fields and Iwasawa invariants, J. Numb. Th., 12 (1980), 519-528. | MR 82c:12006 | Zbl 0455.12007
,[MaZi] Relations among Iwasawa invariants, J. Numb. Th., 25 (1987), 213-219. | MR 88d:11102 | Zbl 0608.12005
et ,[Mi] Ubiquité de la formule de Riemann-Hurwitz, Thèse, Pub. Ec. Doc. Math. Univ. Bordeaux 1, 1992.
,[Mz] Rational points of abelian varieties with values in towers of number fields, Invent. Math., 18 (1972), 183-266. | MR 56 #3020 | Zbl 0245.14015
,[Si] Arithmetic of elliptic curves, GTM 106, Springer-Verlag, New-York, 1986. | MR 87g:11070 | Zbl 0585.14026
,[Wa] Introduction to cyclotomic field, GTM 83, Springer-Verlag, New-York, 1982. | MR 85g:11001 | Zbl 0484.12001
,[Wi1] Galois groups of numbers fields generated by torsion points of elliptic curves, Nagoya Math. J., 104 (1986), 43-53. | MR 88e:11116 | Zbl 0621.12011
,[Wi2] A Riemann-Hurwitz formula for the Selmer group of an elliptic curve with complex multiplication, Comment. Math. Helvetica, 63 (1988), 587-592. | MR 90b:11061 | Zbl 0682.12006
,