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FONCTIONS RÉGULUES 7
d’algèbres réelles sur R n . Compte tenu de la définition locale d’une fonction
régulière, il est évident que Q est un faisceau sur R n .
Soit x un point de R n . La fibre Qx s’identifie avec l’algèbre réelle locale des
fonctions rationnelles p/q définies en x, i.e., q(x) = 0. Le faisceau Q sur R n
est donc un faisceau en algèbres réelles locales.
Il est remarquable que les sections du faisceau Q au-dessus d’un ouvert de
Zariski U de R n admettent une description globale (cf. [6, Proposition 3.2.3]) :
Proposition 2.4. Soit n un entier naturel, et soit U un ouvert de Zariski
de R n . Soit f une fonction réelle sur U. Alors f est régulière sur U si et
seulement s’il existe des fonctions polynomiales p et q sur R n telles que f(x) =
p(x)/q(x), avec q(x) = 0, pour tout x ∈ U.
Démonstration. Voir Proposition 2.5 ci-dessous où on démontre l’énoncé dans
un cadre plus général.
Variétés réelles algébriques affines. Soit n un entier naturel, et soit F un
fermé de Zariski de R n . On considère F muni de la topologie induite par la
topologie de Zariski, qu’on appelle topologie de Zariski sur F . Notons que cette
topologie est encore noethérienne.
Soit I le faisceau d’idéaux de Q des fonctions régulières s’annulant sur F .
Le faisceau quotient Q/I sera noté QF . Son support est égal à F . De ce fait,
on considère QF comme un faisceau sur F . C’est un faisceau en algèbres réelles
locales de corps résiduel R. On peut donc le considérer comme un sous-faisceau
des fonctions réelles sur F , et on l’appelle le faisceau des fonctions régulières
sur F .
On a à nouveau une description globale des sections de QF (cf. [6, Proposition
3.2.3]) :
Proposition 2.5. Soit n un entier naturel, et soit F un fermé de Zariski
de R n . Soit U un ouvert de Zariski de F et soit f une fonction réelle sur U.
Alors f est régulière sur U si et seulement s’il existe des fonctions polynomiales
p et q sur R n telles que f(x) = p(x)/q(x), avec q(x) = 0, pour tout x ∈ U.
Pour la commodité du lecteur, on reproduit la démonstration de [6, Proposition
3.2.3].
Démonstration. Il suffit de démontrer l’implication directe. Supposons donc
que f est régulière sur U. Comme la topologie de Zariski sur F est noethérienne,
il existe un recouvrement ouvert fini {U1, . . . , Um} de U et des fonctions
polynomiales p1, q1, . . . , pm, qm sur R n telles que fi(x) = pi(x)/qi(x) pour
tout x ∈ Ui, pour i = 1, . . . , m. Soit si une fonction polynomiale sur R n
avec Z(si) = F \ Ui, pour tout i. Montrons que
f = s2 1 p1q1 + · · · + s 2 mpmqm
s 2 1 q2 1 + · · · + s2 mq 2 m
sur U.
Montrons d’abord que le second membre, qu’on notera g dans la suite, est
bien une fonction régulière sur U. Soit x ∈ U. Il existe i avec x ∈ Ui. On a
donc s2 i (x)q2 i (xi) > 0. Comme s2 j (x)q2 j (x) ≥ 0, pour j = i, le dénominateur de g