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@@ -660,6 +660,115 @@ de la $k$-algèbre de type fini $C$, elle est de type fini
sur $k$ si $k$ est nœthérien.
\end{démo}
+\subsection{Localisation}\label{Spec-localisation}
+
+\subsubsection{}Soit $A$ un anneau. Une partie $S$ de $A$ est dite « multiplicative »
+si tout produit fini d'élément de $S$ appartient à $S$ ou,
+de façon équivalente, si $1∈S$ et pour tous $s,s'∈S$, $ss'∈S$.
+Étant donnée une partie quelconque $S$ de $A$, il existe une
+plus petite partie, notée $S_{\mathrm{mult}}$, de $A$
+contenant $S$ et multiplicative.
+
+Si $S$ est une partie multiplicative,
+la relation $ℛ$ sur $A×S$ définie par
+$(a,s)ℛ(a',s')$ \ssi il existe $t∈S$
+tel que $t(s'a)=t(sa')$ est une relation d'équivalence. On note
+$A[S^{-1}]$ son quotient et $a/s$ la classe de l'élément $(a,s)$.
+On vérifie immédiatement que les opérations
+\[(a/s)+(a'/s'):=(as'+a's)/(ss')\] et
+\[a/s)×(a'/s')=(aa')/(ss')\] munissent l'ensemble $A[S^{-1}]$
+d'une structure d'anneau commutatif pour laquelle l'application
+$A→A[S^{-1}]$, $a↦(a/1)$ (dite « canonique ») est un \emph{morphisme}.
+Si $S$ est une partie quelconque de $A$, on pose
+$A[S^{-1}]:=A[S_{\mathrm{mult}}^{-1}]$. On appelle cet anneau l'
+\emph{anneau de fractions de $A$ défini par $S$}. C'est la
+$A$-algèbre « universelle » dans lequelle tout élément
+de $S$ devient inversible (cf. \refext{Tens}{propriété universelle
+localisation}). Si $𝔭$ est un idéal \emph{premier} de $A$, l'ensemble
+$A-𝔭$ est une partie multiplicative et on note plutôt
+$A_𝔭$ l'anneau $A[(A-𝔭)^{-1}]$, appelé \emph{localisé
+de $A$ en $𝔭$}. On vérifie immédiatement que si $A$ est un anneau intègre,
+le localisé $A_{(0)}$ est le \emph{corps des fractions} de $A$.
+
+\begin{proposition2}\label{Spec-spectre du localisé}
+Soient $A$ un anneau et $S$ une partie de $A$.
+Le morphisme canonique $A→A[S^{-1}]$ induit
+une \emph{injection} $\Spec(A[S^{-1}])→\Spec(A)$
+d'image
+\[
+\{𝔭∈\Spec(A):𝔭∩S=∅\}.
+\]
+\end{proposition2}
+
+En particulier, pour tout idéal premier $𝔭'$ de $A$,
+le spectre $\Spec(A_𝔭)$ s'identifie à $\{𝔭:𝔭⊆𝔭'\}$
+car la condition $𝔭∩(A-𝔭')=∅$ se $𝔭⊆𝔭'$.
+L'anneau $A_𝔭$ est donc \emph{local} : il ne possède qu'un idéal
+maximal.
+
+\begin{démo}
+On peut supposer $S=S_{\mathrm{mult}}$ car
+$𝔭∩S=∅$ \ssi $𝔭∩S_{\mathrm{mult}}=∅$.
+Soit $𝔮∈\Spec(A[S^{-1}])$. Son image
+réciproque $𝔭=𝔮∩A∈\Spec(A)$ ne rencontre pas $S$
+car tout élément de $S$ est envoyé
+par $A→A[S^{-1}]$ sur un élément inversible
+et $𝔮$ ne contient pas de tels éléments.
+Montrons que l'application $c:\Spec(A[S^{-1}])→
+\{𝔭∈\Spec(A):𝔭∩S=∅\}$, $𝔮↦𝔮∩A$, est une bijection.
+Nous allons vérifier ci-dessous que l'application
+envoyant $𝔭∈\Spec(A)$ tel que $𝔭∩S=∅$ sur
+l'idéal $𝔮=𝔭A[S^{-1}]$ de $A[S^{-1}]$
+en est l'inverse. Fixons $𝔭$.
+Commençons par observer que tout élément de $𝔮$
+est de la forme $x/s$ où $x∈𝔭$ et $s∈S$.
+(Toute somme finie $∑_i x_i/s_i$ où $x_i∈𝔭$ et $s_i∈S$
+se met au même dénominateur.)
+Vérifions maintenant que l'idéal $𝔮$ est premier.
+Soient $a/s$ et $a'/s'$ tels que $(a/s)(a'/s')=x/{s''}∈𝔮$,
+où $x∈𝔭$. Par définition de l'anneau
+des fractions, il existe $t∈S$ tel que
+\[(ts'')(aa')=(tss')x.\]
+Le terme de droite appartient à l'idéal premier $𝔭$.
+Comme le facteur $ts''$ du terme de gauche n'appartient pas à
+$𝔭$ (car $𝔭∩S=∅$) on a finalement $a∈𝔭$ ou $a'∈𝔭$.
+Vérifions que $𝔮∩A=𝔭$, \cad que l'application
+$𝔭↦𝔭A[S^{-1}]$ est un inverse à droite
+de l'application $c$. Soit $a∈A$ tel que $a/1∈𝔮$.
+D'après ce qui précède, il existe $(x,s)∈𝔭×S$ tel
+que $a/1=x/s$. On en tire $(ts)a=tx$ pour un $t∈S$ convenable
+et, finalement, $a∈𝔭$.
+Pour conclure, il nous reste à vérifier que pour tout
+$𝔮∈\Spec(A[S^{-1}])$, l'inclusion \emph{a priori}
+$(𝔮∩A)A[S^{-1}]⊆𝔮$ est une égalité. Soit $x=a/s∈𝔮$, où $a∈A$
+et $s∈S$. L'élément $a/1=(s/1)(a/s)$ appartient également à
+l'idéal $𝔮$ de sorte que $a∈𝔮∩A$. L'égalité $x=(a/1)(1/s)$ montre
+que $x∈(𝔮∩A)A[S^{-1}]$.
+\end{démo}
+
+Si $B$ est une $A$-algèbre et $S$ une partie de $A$,
+on note $B[S^{-1}]$ l'anneau des fractions de $B$
+défini par l'\emph{image} de $S$ dans $B$.
+
+Nous ferons régulièrement usage du lemme suivant,
+qui est un cas particulier d'un résultat de \emph{platitude}
+(cf. \refext{Tens}{platitude localisation}).
+
+\begin{proposition2}\label{Spec-cas particulier platitude localisation}
+Soient $A$ un anneau et $S$ une partie de $A$.
+Si $f:A→B$ est un morphisme \emph{injectif} d'anneau,
+le morphisme $A[S^{-1}]→B[S^{-1}]$, $a/s↦f(a)/f(s)$,
+est également injectif.
+\end{proposition2}
+
+\begin{démo}
+Soit $a/s$, où $a∈A$ et $s∈S_{\mathrm{mult}}$, dans le noyau.
+Observons que l'on a $f(S_{\mathrm{mult}})=f(S)_{\mathrm{mult}}$.
+Par hypothèse, il existe $t∈S_{\mathrm{mult}}$ tel que
+$f(t)f(a)=f(ta)=0$. Comme $f$ est injective, $ta=0$ et,
+finalement $a/1=0$ dans $A[S^{-1}]$. \emph{A fortiori},
+son multiple $a/s=(a/1)(1/s)$ est également nul.
+\end{démo}
\subsection{Commutation à la localisation}