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X.1.2.d. — Notons que les OX-modules inversibles sont trivialement stables par produit tenso-
riel. La proposition pr´ec´edente montre que l’ensembles des classes d’isomorphies de OX-modules
inversibles forment un groupe Pic(X) dont la loi est engendr´ee par ⊗OX.
D´efinition X.4. — On appelle Pic(X) le groupe de Picard de X.
Pour tout morphisme de sch´emas f:Y→X, les OX-modules inversibles sont stables par le
foncteur de changement de base f∗. On en d´eduit un morphisme canonique de groupes ab´eliens :
(X.5) Pic(X)→Pic(Y),[L]7→ [f∗(L)].
Exemple X.1. — Soit Aun anneau, X= Spec(A). On note ˜
Mle faisceau associ´e au pr´efaisceau :
U7→ M⊗AOX(U).
D’apr`es cette d´efinition, ˜
Mest un OX-module. Il est ´evident que ˜
A=OX. Par ailleurs, le foncteur
A−mod → OX−mod, M 7→ ˜
M.
est mono¨ıdal. G´en´eralisant la proposition II.5, on obtient de plus que ce foncteur est une
´equivalence de cat´egories (voir [EGA1, 1.3.8, 1.4.2]).
Il en r´esulte que le groupe de Picard de Xest isomorphe `a l’ensembles des classes d’isomorphies
de A-modules projectifs de type fini de rang 1 (d’apr`es la proposition IV.12, Mest projectif de
type fini si et seulement si ˜
Mest localement libre de rang fini).
Rappelons qu’un sch´ema Xest dit semi-local s’il n’a qu’un nombre fini de points ferm´es. Alors
Xest n´ecessairement un sch´ema affine, spectre d’un anneau semi-local A. L’exemple pr´ec´edent
donen facilement le r´esultat suivant :
Corollaire X.2.1. — Soit Xun sch´ema semi-local. Alors, Pic(X)=0.
D´emonstration. — D’apr`es l’exemple pr´ec´edent, il s’agit de montrer que tout A-module Mpro-
jectif de type fini localement libre de rang 1 est libre. Soit Mun tel A-module.
Soit (mi)i∈Ila famille finie des id´eaux maximaux de Aet a=∩i∈Imile radical de Jacobson de
A. On pose ki=A/mi.
Pour tout i∈I,Mmiest un Ami-module libre de rang 1. Il existe donc un ´el´ement xi∈Mtel
que xiest non nul dans M⊗Aki.
Appliquant le th´eor`eme du reste Chinois `a l’anneau A/a, pour tout i∈I, il existe un ´el´ement
λi∈Atel que pour tout j∈I, la classe ¯
λidans kjv´erifie :
¯
λi=(1 si i=j,
0 sinon.
On pose x=Pi∈Iλi.xi. Il en r´esulte que pour tout i∈I, la classe de xdans M⊗Akiest non
nulle ; c’est donc une base de ce ki-espace vectoriel qui est par hypoth`ese de dimension 1.
Consid´erons maintenant le morphisme ϕ:A→M, λ 7→ λ.x et montrons que c’est un isomor-
phisme. D’apr`es le lemme de Nakayama et la propri´et´e pr´ec´edente de x, ce morphisme est surjectif.
Notant Nson noyau, il reste `a montrer que N= 0.
Le A-module M´etant projectif, la suite exacte des Tor suivante :
. . . →TorA
1(M, A/a)→N⊗AA/a→A/a
ϕ⊗AA/a
−−−−−−→ M⊗AA/a→0
montre que N⊗AA/a= 0 et le lemme de Nakayama permet de conclure.