Bourbaki marks this one as harder than the rest.
a) Cho α∈R,x∈gα,y∈g−α, và cho E là một g-môđun. Chứng minh rằng, với mọi λ∈P,
Tr((xy)E∣Eλ) = Tr((xy)E∣Eλ+α) +λ([x,y]) dim Eλ.
Suy ra rằng
∑λ∈Pλ([x,y]) dim Eλ.eλ=(1−e−α)∑λ∈P Tr((xy)E∣Eλ).eλ.
b) Trang bị cho h∗ một dạng song tuyến tính đối xứng bất biến W không suy biến ⟨,⟩. Cho Δ là tự đồng cấu của không gian vectơ k[P] sao cho Δ(eμ)=⟨μ,μ⟩eμ với mọi μ∈P; nếu a,b∈k[P], đặt
Δ′(a,b)=Δ(ab)−aΔ(b)−bΔ(a)
Chứng minh rằng
Δ(J(eμ))=⟨μ,μ⟩J(eμ) với μ∈P,
Δ′(eλ,eμ)=2⟨λ,μ⟩eλ+μ với λ,μ∈P,
Δ′(ab,c)=aΔ′(b,c)+bΔ′(a,c) với a,b,c∈k[P].
c) Cho λ∈P++,cλ= ch(E(λ )) và d=J(eρ). Chứng minh rằng
Δ(cλd)=⟨λ+ρ,λ+ρ⟩cλd
(Dùng a),b), §6, Hệ quả của Mệnh đề 7, và Chương VI, §3, no. 3, công thức (3).)
d) Suy ra một chứng minh khác của công thức của H. Weyl từ các kết quả trên và §7, no. 2, Mệnh đề 5 (iii).
e) Với mọi λ∈h∗, đặt dim Eλ=m(λ). Suy ra từ a) rằng
Tr((xy)E∣Eλ) =∑i=0+∞(λ+iα)([x,y])m(λ+iα)
i=−∞∑+∞(λ+iα)([x,y])m(λ+iα)=0
f) Cho ⟨⋅,⋅⟩ là một dạng song tuyến tính đối xứng bất biến không suy biến trên g mà hạn chế của nó lên h là nghịch đảo của dạng đã chọn ở trên. Cho Γ là phần tử Casimir tương ứng. Giả sử E là đơn; đặt ΓE=γ.1, trong đó γ∈k. Bằng cách sử dụng e) và §2, no. 3, Mệnh đề 6, chứng minh rằng
γm(λ)=⟨λ,λ⟩m(λ)+α∈R∑i=0∑+∞⟨λ+iα,α⟩m(λ+iα)
với mọi λ∈h∗, và khi đó
γm(λ)=⟨λ,λ⟩m(λ)+α∈R+∑m(λ)⟨λ,α⟩+2α∈R+∑i=1∑+∞m(λ+iα)⟨λ+iα,α⟩
=⟨λ,λ+2ρ⟩m(λ)+2α∈R+∑i=1∑+∞m(λ+iα)⟨λ+iα,α⟩
g) Tiếp tục giả sử rằng E là đơn; cho ω là trọng số cao nhất của nó. Suy ra từ f) rằng, với mọi λ∈h∗,
(⟨ω+ρ,ω+ρ⟩−⟨λ+ρ,λ+ρ⟩)m(λ)=2α∈R+∑i=1∑+∞m(λ+iα)⟨λ+iα,α⟩
(Nhắc lại rằng, theo Mệnh đề 5 của §7,⟨ω+ρ,ω+ρ⟩>⟨λ+ρ,λ+ρ⟩ nếu λ là một trọng số của E phân biệt với ω. Công thức trước do đó cho một quy trình để tính m(λ) từng bước.)18
Không có.