13. DIFFÉRENTIELLES, LISSITÉ ET SÉPARABILITÉ 73
Proposition 13.7 (Fonctorialité). — Soit ϕ:A→Bun morphisme de k-
algèbres.
a) φinduit un morphisme de B-modules ϕ∗:B⊗AΩA→ΩB, tel que
ϕ∗(1 ⊗dAa) = dBϕ(a), pour tout a∈A, et l’on une suite exacte
(1) B⊗AΩA/k
φ∗
−→ ΩB/k −→ ΩB/A →0.
b) Si ϕest surjectif, ϕ∗l’est aussi et, posant m= Ker ϕ, on a une suite
exacte
(2) m/m2→B⊗AΩA/k →ΩB/k →0.
c) Si Sest une partie multiplicative de A, le morphisme S−1A⊗AΩA/k →
ΩS−1A/k est bijectif.
Démonstration. — a) dB◦ϕest une dérivation A→ΩB/k et donc induit,
d’après la propriété universelle, un (unique) A-morphisme ϕ0: ΩA/k →ΩB/k
tel que ϕ0◦dA=dB◦ϕ, c.-à-d.ϕ0(dAa) = dBφ(a), pour tout a∈A. On étend
ϕ0par B-linéarité à B⊗AΩA/k pour obtenir dϕ.
D’après le lemme 13.6, pour montrer que (1) est exacte, il suffit de montrer
que pour tout B-module M, la suite
0→DerA(B, M )→Derk(B, M)ϕ∗
−→ Derk(A, M),
obtenue en appliquant le foncteur HomB(−, M), est exacte. Il est clair que la se-
conde flèche est une inclusion, et le noyau de ϕ∗est formé des k-dérivations D:
B→Mqui sont nulles sur A, c.-à-d., A-linéaires, d’où Ker ϕ∗= DerA(B, M).
Ceci prouve a).
b) Supposons ϕsurjectif, de noyau m, de sorte que B∼
=A/m. Alors, ϕ∗
est surjectif, puisque ΩB/k est engendré comme B-module par les dBϕ(a) =
ϕ∗(dAa), pour a∈A.
D’autre part, pour tout B-module Tet tout D∈Derk(A, T ), la restriction
D0=D|mest A-linéaire, puisque
D0(ax) = aD0(x) + xD(a) = aD0(x),∀x∈m, a ∈A.
En particulier, considérons la dérivation
D0:A→B⊗AΩA/k, a 7→ 1⊗dAa.
et soit D0
0sa restriction à m. Elle est A-linéaire et nulle sur m2, donc induit
une application B-linéaire δ:m/m2→B⊗AΩA/k telle que
δ(x+m2) = 1 ⊗dAx,
et l’on a ϕ∗◦δ= 0, d’où un complexe de B-modules
(2) m/m2→B⊗AΩA/k →ΩB/k