令 G 为类 Cr 与r≥2 的群。 (a) 设t∈T(s)(G),t′∈T(s′)(G)。如果s+s′≤r,定义t∗t′∈T(s+s′)(G)如§ 3, no. 1。如果 t 和 t′ 没有常数项,则 t∗t′ 没有常数项。 G的映射x↦x−1下t的像转化为G表示为t∨;然后t∨∈T(s)(G)。如果f是G上类Cr的函数,其中值在Hausdorff多范数空间中,则f∗t表示对于所有x∈G由(f∗t)(x)=⟨εx∗t∨,f⟩定义的G上的函数;如果s<∞,则这个函数是类Cr−s。显示,如§ 3, no. 4,即f∗(t∗t′)=(f∗t)∗t′。 (b) 如果t∈Te(G),则G上的向量域x↦εx∗t表示为Lt。证明,如§ 3, no. 6所示,对于Te(G)中的t,t′,Lt∗t′=Lt∘Lt′,因此
Lt∗t′−t′∗t=[Lt,Lt′]. 因此,
t∗t′−t′∗t是
Te(G)的元素,我们用
[t,t′]表示。 (c) 使用习题 1 (a)中的记号,如果
t∈Te(G),则
Lt(x)=(D2P(x,0))(t) x 足够接近 0。推导出
[t,t′]=B(t,t′)−B(t′,t)。 (d) 证明
Te(G)加上括号
(t,t′)↦[t,t′],是一个可范化的李代数。 (要证明雅可比恒等式,请使用 (c)、习题 1 (b) 和代数、章 I, § 6, no. 2 的恒等式 (5)。) (对于这个习题,cf.§ 8,习题6的续集。)