(c) Si Mest un A-module plat et A→Bun morphisme d’anneaux, alors M⊗AB
est un B-module plat.
(d) Soit Bune A-alg`ebre plate et Nun B-module plat. Alors Nest un A-module
plat.
(e) Soit
0→M0→M→M00 →0
une suite exacte de A-modules. Si M0et M00 sont plats, alors Mest plat. Si Met
M00 sont plats, alors M0est plat.
(f) Supposons que Mest un A-module de type fini sur Aun anneau commutatif
noeth´erien local. Alors Mest plat si et seulement si Mest un A-module libre.
3.) Soit f:X→Yun morphisme entre sch´emas noeth´eriens et soit Fun faisceau
de OX-modules. On dit que Fest plat sur Yau point x∈Xsi le germe Fxest
un OY,y -module plat o`u y=f(x) et la structure de OY,y-module est donn´e par le
morphisme de structure f#:OY,y → OX,x. On dit Fest plat sur Y, si Fest plat
en tout point de X. On dit que fest un morphisme plat si OXest plat sur Y.
Montrer les propri´et´es suivantes :
(a) Soit A→Bun morphisme entre anneaux commutatifs noeth´eriens et soit
f:X:= Spec B→Y:= Spec Ale morphisme correspondant. Soit Mun B-module
et soit Fle OX-module associ´e `a M. Alors Fest plat sur Ysi et seulement si M
est plat sur A.
(b) (Changement de base) Soit f:X→Yun morphisme entre sch´emas noe-
th´eriens et soit Fun OX-module plat sur Y. Soit g:Y0→Yun morphisme entre
sch´emas noeth´eriens. Soit X0:= X×YY0le produit fibr´e et soient f0:X0→Y0et
g0:X0→Xles morphismes naturels (cf. [Har77, p.87]). Alors (g0)∗Fest plat sur
Y0.
(c) (Transitivit´e) Soient f:X→Yet g:Y→Zdes morphismes entre sch´emas
noeth´eriens et soit Fun OX-module plat sur Y. Si gest un morphisme plat, alors
Fest plat sur Z.
(d) Soit Fun OX-module coh´erent. Alors Fest plat sur Xsi et seulement si F
est localement libre.
4.) Soit Xun sch´ema noeth´erien. Nous admettons que la cat´egorie Mdes OX-
modules a suffisamment d’injectifs [Har77, III, Prop.2.2]. En particulier si F:M→
Best un foncteur de Mvers une autre cat´egorie ab´elienne Bqui est exact `a gauche,
alors les foncteurs d´eriv´es existent. Soit Fun OX-module, alors le foncteur
Hom(F, .) := HomOX(F, .)
est exact `a gauche et nous d´efinissons pour i≥0
Exti(F, .)
comme le i-`eme foncteur d´eriv´e de Hom(F, .).
Soit Gun faisceau, on d´efinit le faisceau Hom(F,G) par
U7→ HomOX|U(F|U,G|U)
o`u Uest un ouvert dans X(a priori c’est seulement un pr´efaisceau, mais on montre
sans probl`eme que c’est un faisceau [Har77, II, Ex.1.15]). On d´efinit
Exti(F, .)
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