Archive - AMS Classification 14J26

We study normal analytic compactifications of \(C^2\) and describe their singularities and configuration of curves at infinity, in particular improving and generalizing results of Brenton (1973). As a by product we give new proofs of Jung’s theorem on polynomial automorphisms of \(C^2\) and Remmert and Van de Ven’s result that \(P^2\) is the only smooth analytic compactification of \(C^2\) for which the curve at infinity is irreducible. We also give a complete answer to the question of existence of compactifications of \(C^2\) with prescribed divisorial valuations at infinity. In particular, we show that a valuation on \(C(x,y)\) centered at infinity determines a compactification of \(C^2\) iff it is positively skewed in the sense of Favre and Jonsson (2004).

Nous étudions les compactifications analytiques normales de \(C^2\) et décrivons leurs singularités et la configuration des courbes à l’infini, en particulier ameliorant et généralisant les résultats de Brenton (1973). Comme un sous-produit, nous donnons de nouvelles preuves du théorème de Jung sur les automorphismes polynomiaux de \(C^2 \) et le résultat de Remmert et Van de Ven que \(P^2\) est la seule compactification analytique lisse de \(C^2\) pour laquelle la courbe à l’infini est irréductible. Nous donnons aussi une réponse complète à la question de l’existence de compactifications de \(C^2 \) avec des valorisations divisorielles préscrites à l’infini. En particulier, nous montrons qu’une évaluation sur \(C(x,y) \) centrée à l’infini détermine une compactification de \(C^2\) ssi elle est positivement asymétrique dans le sens de Favre and Jonsson (2004).

This article is mainly an announcement of some of the results in the articles Primitive normal compactifications of the affine plane I and II where we study normal compactifications of the affine plane from the point of view of associated pencils of jets of curves and corresponding valuations on the field of rational functions. We find an explicit criterion to determine if a discrete valuation corresponds to a normal compactification of \(\mathbb{C}^2\) which is primitive (i.e., the curve at infinity is irreducible). We show that a primitive normal compactification of \(\mathbb{C}^2\) is projective iff it is algebraic iff the associated pencil of jets of curves has a representative which has only one place at infinity. As an application we compute the moduli space of primitive projective compactifications of \(\mathbb{C}^2\). We also characterize primitive normal compactifications of \(\mathbb{C}^2\) which are not algebraic.

Cet article est principalement une annonce de certains résultats dans les articles Primitive compactifications normales du plan affine I et II où l’on étudie les compactifications normales du plan affine du point de vue des pinceaux associés avec les jets de courbes et des valuations correspondant sur le corps des fonctions rationnelles. Nous trouvons un critère explicite pour déterminer si une valuation discrète corresponde à une compactification normale de \(\mathbb{C}^2\) qui est primitifs (i.e., la courbe à l’infini est irréductible). Nous montrons qu’une compactification normale primitive de \(\mathbb{C}^2\) est projectif si et seulement si elle est algébrique si et seulement si le pinceau associé de jets de courbes a un représentant qui n’a qu’un seul endroit à l’infini. Comme application nous calculons l’espace des modules des compactifications primitive projectif de \(\mathbb{C}^2\). Nous avons également caractérisé les primitives compactifications normal de \(\mathbb{C}^2\) qui ne sont pas algébriques.