$\hat{C} := \begin{bmatrix}{0}&{e_{1}}&{\cdots}&{e_{2n+1}}\\{-e_{1}}&{}&{}&{}\\{\vdots}&{}&{C}&{}\\{-e_{2n+1}}&{}&{}&{} \end{bmatrix},$
Caractérisation des algèbres de Lie de contact
Bonjour
Commençons avec la définition suivante :
définition. Une algèbre de Lie $\mathfrak{g}$ de dimension $2n+1$ est appelée algèbre de Lie de contact s'il existe $f \in \mathfrak{g}^{*}$ telle que $f \wedge (df)^{n} \neq 0$, où $df$ est la dérivée extérieure par rapport à la cohomologie scalaire de Chevalley-Eilenberg , c'est-à-dire $df(x,y)=-f([x,y])$.
Par exemple, si $\mathfrak{g}=\left<{e_{1},e_{2},e_{3}}\right>$ est l'algèbre de Lie de Heisenberg, i.e, le seul crochet de Lie non trivial est $[e_{1},e_{2}]=e_{3}$ et nous prenons $f=e^{3}$ alors $df=- e^{1}\wedge e^{2}$ et donc $f\wedge df=-e^{3} \wedge e^{1} \wedge e^{2}$, c'est-à-dire $\mathfrak{g}$ est de contact.
Une fois dit ça, je veux montrer que si $\mathfrak{g}=\langle e_{1},e_{2}, \ldots , e_{2n+1} \rangle$, et nous et considérons la matrice
où $C_{ij}=[e_{i},e_{j}]$, alors $f \wedge (df)^{n} \neq 0$ si et seulement si $\det( f( \hat{C}) ) \neq 0$, où $(f(\hat{C}))_{ij}=f(\hat{C}_{ij})$.
En petites dimensions, c'est plus ou moins clair, par exemple si $n=1$ comme avant alors
$f \wedge df = \left( f(e_{1}) df(e_{2},e_{3}) -f(e_{2})df(e_{1},e_{3})+f(e_{3})df(e_{1},e_{2}) \right) e^{1} \wedge e^{2} \wedge e^{3}$
et on voit que $f(e_{1}) df(e_{2},e_{3}) -f(e_{2})df(e_{1},e_{3})+f(e_{3})df(e_{1},e_{2}) $ est le pfaffien de la matrice $f(\hat{C})$ et donc $f \wedge df \neq 0$ si et seulement si $\det( f( \hat{C}) ) \neq 0$.
Donc la conjecture est que $f \wedge (df)^{n}= P_{ff}(f ( \hat{C} )) e^{1} \wedge \cdots \wedge e^{2n+1}$ où $P_{ff}(f ( \hat{C} ))$ est le pfaffien de la matrice $f(\hat{C})$. Cependant, je n'ai pas pu le démontrer de manière générale.
Commençons avec la définition suivante :
définition. Une algèbre de Lie $\mathfrak{g}$ de dimension $2n+1$ est appelée algèbre de Lie de contact s'il existe $f \in \mathfrak{g}^{*}$ telle que $f \wedge (df)^{n} \neq 0$, où $df$ est la dérivée extérieure par rapport à la cohomologie scalaire de Chevalley-Eilenberg , c'est-à-dire $df(x,y)=-f([x,y])$.
Par exemple, si $\mathfrak{g}=\left<{e_{1},e_{2},e_{3}}\right>$ est l'algèbre de Lie de Heisenberg, i.e, le seul crochet de Lie non trivial est $[e_{1},e_{2}]=e_{3}$ et nous prenons $f=e^{3}$ alors $df=- e^{1}\wedge e^{2}$ et donc $f\wedge df=-e^{3} \wedge e^{1} \wedge e^{2}$, c'est-à-dire $\mathfrak{g}$ est de contact.
Une fois dit ça, je veux montrer que si $\mathfrak{g}=\langle e_{1},e_{2}, \ldots , e_{2n+1} \rangle$, et nous et considérons la matrice
où $C_{ij}=[e_{i},e_{j}]$, alors $f \wedge (df)^{n} \neq 0$ si et seulement si $\det( f( \hat{C}) ) \neq 0$, où $(f(\hat{C}))_{ij}=f(\hat{C}_{ij})$.
En petites dimensions, c'est plus ou moins clair, par exemple si $n=1$ comme avant alors
$f \wedge df = \left( f(e_{1}) df(e_{2},e_{3}) -f(e_{2})df(e_{1},e_{3})+f(e_{3})df(e_{1},e_{2}) \right) e^{1} \wedge e^{2} \wedge e^{3}$
et on voit que $f(e_{1}) df(e_{2},e_{3}) -f(e_{2})df(e_{1},e_{3})+f(e_{3})df(e_{1},e_{2}) $ est le pfaffien de la matrice $f(\hat{C})$ et donc $f \wedge df \neq 0$ si et seulement si $\det( f( \hat{C}) ) \neq 0$.
Donc la conjecture est que $f \wedge (df)^{n}= P_{ff}(f ( \hat{C} )) e^{1} \wedge \cdots \wedge e^{2n+1}$ où $P_{ff}(f ( \hat{C} ))$ est le pfaffien de la matrice $f(\hat{C})$. Cependant, je n'ai pas pu le démontrer de manière générale.
Pouvez-vous m'aider s'il vous plaît ?
D'avance merci.
Réponses
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Bonjour,
Je pense que c'est plus facile si je pose mon doute comme suit :
Soit $V$ un espace vectoriel de dimension $2n+1$ et soient $\omega: V \times V \rightarrow \mathbb{F}$ une forme bilinéaire antisymétrique/alternée, $f \in V^{*}$.
Définissons
$\omega^{(1)}=\omega (x,y)$,
$\omega^{(k)}=\sum_{i=1}^{2k}{(-1)^{i} \omega(x_{1},x_{i}) \omega^{(k-1)} (x_{2}, \ldots , x_{i-1},x_{i+1} , \ldots ,x_{2p}) }$ pour $k \geq 2$.
Si $\lbrace x_{1}, \ldots, x_{2n+1} \rbrace$ est une base de $V$ alors
$f(x_{1}) \omega^{(n)} (x_{2},x_{3},x_{4},x_{5}, \ldots , x_{2n+1}) - f(x_{2}) \omega^{(n)} (x_{1},x_{3},x_{4},x_{5}, \ldots , x_{2n+1})+ f(x_{3}) \omega^{(n)} (x_{1},x_{2},x_{4},x_{5}, \ldots , x_{2n+1})- f(x_{4}) \omega^{(n)} (x_{1},x_{2},x_{3},x_{5}, \ldots , x_{2n+1})+ \cdots + f(x_{2n+1}) \omega^{(n)} (x_{1},x_{2},x_{3},\ldots , x_{2n}) = P_{f}(A)$
où $P_{f}(A)$ est le pffafien de la matrice $A$ défini par
$A:= \begin{bmatrix}{0}&{f(x_{1})}&{\cdots}&{f(x_{2n+1})}\\{-f(x_{1})}&{}&{}&{}\\{\vdots}&{}&{W}&{}\\{-f(x_{2n+1})}&{}&{}&{} \end{bmatrix}$
où $W_{ij}=\omega(x_{i},x_{j})$. J'ai essayé de prouver cela par induction sur $n$ mais malheureusement j'ai échoué .Aucune suggestion?Tout d'abord, merci.
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Bonjour!
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