相容Malcev代数的表示
Representation of Compatible Malcev Algebra
DOI: 10.12677/AAM.2022.116406, PDF, HTML, XML, 下载: 187  浏览: 302  科研立项经费支持
作者: 王一茗:辽宁师范大学数学学院,辽宁 大连
关键词: 相容Malcev代数相容pre-Malcev代数表示Compatible Malcev Algebra Compatible pre-Malcev Algebra Representation
摘要: 本文首先给出了相容Malcev代数的定义和两个Malcev代数相容的条件,然后给出了相容Malcev代数的表示,并构造了它的一类特殊表示。证明了相容Malcev代数的表示的对偶仍是相容Malcev代数的表示。最后给出了相容pre-Malcev代数的定义和两个pre-Malcev代数相容的条件。
Abstract: In this paper, we first give the definition of compatible Malcev algebra and the conditions that two Malcev algebras are compatible. Then, we give the representation of compatible Malcev algebra and construct a special representation of compatible Malcev algebra. It is proved that the dual mapping of the representation of compatible Malcev algebra is still the representation of compatible Malcev algebra. Finally, we give the definition of compatible pre-Malcev algebra and the conditions that two pre-Malcev algebras are compatible.
文章引用:王一茗. 相容Malcev代数的表示[J]. 应用数学进展, 2022, 11(6): 3788-3796. https://doi.org/10.12677/AAM.2022.116406

1. 引言

Malcev代数和相容的代数结构在数学和物理领域均有重要的应用。Malcev代数是李代数的推广。许多学者对Malcev代数和相容的代数结构展开了研究。例如在文献 [1] 中介绍了特征不是2的任意基域F上维数小于等于6的所有幂零Malcev代数和7维非交换非李幂零Malcev代数的分类。在文献 [2] 中介绍了秩为3的自由Malcev代数可分解为秩为3的自由李代数和由7维单Malcev代数生成的各种秩为3的自由代数的次直和。在文献 [3] 中介绍了pre-Malcev代数的表示和配对。在文献 [4] 中介绍了相容李双代数与相容李代数中经典Yang-Baxter方程的密切关系以及相容pre-李代数与相容李代数中经典Yang-Baxter方程的反对称解的密切关系。在此基础上本文研究了相容Malcev代数的等价条件、表示以及相容pre-Malcev代数的等价条件。

2. 预备知识

定义2.1 ( [5]). 设M是域F上的线性空间,如果M中的二元双线性运算 ( x , y ) [ x , y ] 满足下列条件

[ x , x ] = 0 (2.1)

J ( x , y , [ x , z ] ) = [ J ( x , y , z ) , x ] x , y , z M (2.2)

其中

J ( x , y , z ) = [ [ x , y ] , z ] + [ [ y , z ] , x ] + [ [ z , x ] , y ]

则称 ( M , [ , ] ) 为Malcev代数。

注记2.1 ( [5]). 等式(2.2)等价于

[ [ x , z ] , [ y , t ] ] = [ [ [ x , y ] , z ] , t ] + [ [ [ y , z ] , t ] , x ] + [ [ [ z , t ] , x ] , y ] + [ [ [ t , x ] , y ] , z ] (2.3)

x , y , z , t M

定义2.2 ( [6]). 设 ( M , [ , ] ) 是Malcev代数,V是线性空间, ρ : M E n d ( V ) 为线性映射,若 ρ 满足

ρ ( [ x , y ] ) ρ ( z ) = ρ ( [ [ x , z ] , y ] ) ρ ( x ) ρ ( [ z , y ] ) + ρ ( z ) ρ ( x ) ρ ( y ) ρ ( y ) ρ ( z ) ρ ( x ) (2.4)

x , y , z M ,则称 ( ρ , V ) 为Malcev代数 ( M , [ , ] ) 的表示。

定理2.1 ( [3]). 设 ( M , [ , ] ) 是Malcev代数,V为线性空间。 ρ : M E n d ( V ) 为线性映射,在 M V 上定义

{ x + u , y + v } = [ x , y ] + ρ ( x ) v ρ ( y ) u x , y M , u , v V

( M V , { , } ) 是Malcev代数当且仅当 ( ρ , V ) ( M , [ , ] ) 的表示。

例2.1 ( [3]). 设 ( M , [ , ] ) 是Malcev代数,定义 a d : M E n d ( M ) ,其中

a d x ( y ) = [ x , y ] x , y M

( a d , M ) ( M , [ , ] ) 的表示,称为 ( M , [ , ] ) 的伴随表示。

定理2.2 ( [3]). 设 ( M , [ , ] ) 是Malcev代数, ( ρ , V ) ( M , [ , ] ) 的表示,定义 ρ : M E n d ( V ) 其中

ρ ( x ) f , v = f , ρ ( x ) v x M , v V , f V

( ρ , V ) ( M , [ , ] ) 的表示,称为 ( ρ , V ) 的对偶表示。

定义2.3 ( [7]). 设A是线性空间,A中有双线性运算 ( x , y ) x y ,如果对于任意的 x , y , z , t A 满足

( ( x y ) z ) t x ( ( y z ) t ) + ( z ( y x ) ) t z ( y ( x t ) ) + y ( x ( z t ) ) ( x z ) ( y t ) + x ( ( z y ) t ) ( z ( x y ) ) t + ( z x ) ( y t ) ( ( y x ) z ) t = 0 (2.5)

则称 ( A , ) 为pre-Malcev代数。

3. 相容Malcev代数的表示

定义3.1设 ( M , [ , ] 1 ) ( M , [ , ] 2 ) 是Malcev代数,如果对于任意的 k 1 , k 2 F ,M关于下面定义的代数运算

[ x , y ] = k 1 [ x , y ] 1 + k 2 [ x , y ] 2 x , y M

是Malcev代数,则称 ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 是相容Malcev代数。

定理3.1设 ( M , [ , ] 1 ) ( M , [ , ] 2 ) 是Malcev代数, ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 是相容Malcev代数当且仅当对于任意的 x , y , z , t M 满足

[ [ x , z ] 1 , [ y , t ] 1 ] 2 + [ [ x , z ] 1 , [ y , t ] 2 ] 1 + [ [ x , z ] 2 , [ y , t ] 1 ] 1 [ [ [ x , y ] 1 , z ] 1 , t ] 2 [ [ [ y , z ] 1 , t ] 1 , x ] 2 [ [ [ z , t ] 1 , x ] 1 , y ] 2 [ [ [ t , x ] 1 , y ] 1 , z ] 2 [ [ [ x , y ] 2 , z ] 1 , t ] 1 [ [ [ y , z ] 2 , t ] 1 , x ] 1 [ [ [ z , t ] 2 , x ] 1 , y ] 1 [ [ [ t , x ] 2 , y ] 1 , z ] 1 [ [ [ x , y ] 1 , z ] 2 , t ] 1 [ [ [ y , z ] 1 , t ] 2 , x ] 1 [ [ [ z , t ] 1 , x ] 2 , y ] 1 [ [ [ t , x ] 1 , y ] 2 , z ] 1 = 0 (3.1)

[ [ x , z ] 2 , [ y , t ] 2 ] 1 + [ [ x , z ] 1 , [ y , t ] 2 ] 2 + [ [ x , z ] 2 , [ y , t ] 1 ] 2 [ [ [ x , y ] 2 , z ] 2 , t ] 1 [ [ [ y , z ] 2 , t ] 2 , x ] 1 [ [ [ z , t ] 2 , x ] 2 , y ] 1 [ [ [ t , x ] 2 , y ] 2 , z ] 1 [ [ [ x , y ] 2 , z ] 1 , t ] 2 [ [ [ y , z ] 2 , t ] 1 , x ] 2 [ [ [ z , t ] 2 , x ] 1 , y ] 2 [ [ [ t , x ] 2 , y ] 1 , z ] 2 [ [ [ x , y ] 1 , z ] 2 , t ] 2 [ [ [ y , z ] 1 , t ] 2 , x ] 2 [ [ [ z , t ] 1 , x ] 2 , y ] 2 [ [ [ t , x ] 1 , y ] 2 , z ] 2 = 0 (3.2)

证明 显然 [ , ] 是双线性运算。由 ( M , [ , ] 1 ) ( M , [ , ] 2 ) 是Malcev代数可知, [ , ] 1 , [ , ] 2 满足等式(2.1)。因此对于任意的 k 1 , k 2 F , x M 直接计算得

[ x , x ] = k 1 [ x , x ] 1 + k 2 [ x , x ] 2 = 0

[ , ] 满足等式(2.1)。由 ( M , [ , ] 1 ) ( M , [ , ] 2 ) 是Malcev代数可知, [ , ] 1 , [ , ] 2 满足等式(2.3)。因此对于任意的 x , y , z , t M 直接计算得

[ [ x , z ] , [ y , t ] ] [ [ [ x , y ] , z ] , t ] [ [ [ y , z ] , t ] , x ] [ [ [ z , t ] , x ] , y ] + [ [ [ t , x ] , y ] , z ] = k 1 2 k 2 ( [ [ x , z ] 1 , [ y , t ] 1 ] 2 + [ [ x , z ] 1 , [ y , t ] 2 ] 1 + [ [ x , z ] 2 , [ y , t ] 1 ] 1 [ [ [ x , y ] 1 , z ] 1 , t ] 2 [ [ [ y , z ] 1 , t ] 1 , x ] 2 [ [ [ z , t ] 1 , x ] 1 , y ] 2 [ [ [ t , x ] 1 , y ] 1 , z ] 2 [ [ [ x , y ] 2 , z ] 1 , t ] 1 [ [ [ y , z ] 2 , t ] 1 , x ] 1 [ [ [ z , t ] 2 , x ] 1 , y ] 1 [ [ [ t , x ] 2 , y ] 1 , z ] 1 [ [ [ x , y ] 1 , z ] 2 , t ] 1 [ [ [ y , z ] 1 , t ] 2 , x ] 1 [ [ [ z , t ] 1 , x ] 2 , y ] 1 [ [ [ t , x ] 1 , y ] 2 , z ] 1 )

+ k 1 k 2 2 ( [ [ x , z ] 2 , [ y , t ] 2 ] 1 + [ [ x , z ] 1 , [ y , t ] 2 ] 2 + [ [ x , z ] 2 , [ y , t ] 1 ] 2 [ [ [ x , y ] 2 , z ] 2 , t ] 1 [ [ [ y , z ] 2 , t ] 2 , x ] 1 [ [ [ z , t ] 2 , x ] 2 , y ] 1 [ [ [ t , x ] 2 , y ] 2 , z ] 1 [ [ [ x , y ] 2 , z ] 1 , t ] 2 [ [ [ y , z ] 2 , t ] 1 , x ] 2 [ [ [ z , t ] 2 , x ] 1 , y ] 2 [ [ [ t , x ] 2 , y ] 1 , z ] 2 [ [ [ x , y ] 1 , z ] 2 , t ] 2 [ [ [ y , z ] 1 , t ] 2 , x ] 2 [ [ [ z , t ] 1 , x ] 2 , y ] 2 [ [ [ t , x ] 1 , y ] 2 , z ] 2 )

k 1 k 2 的任意性可知, [ , ] 满足等式(2.3)当且仅当 [ , ] 1 , [ , ] 2 满足等式(3.1)和(3.2)。因此结论成立。

定义3.2 设 ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 是相容Malcev代数, ( ρ i , V ) ( M , [ , ] i ) ( i = 1 , 2 ) 的表示。如果 ρ 1 , ρ 2 满足

ρ 2 ( [ x , y ] 1 ) ρ 1 ( z ) + ρ 1 ( [ x , y ] 1 ) ρ 2 ( z ) + ρ 1 ( [ x , y ] 2 ) ρ 1 ( z ) ρ 2 ( [ [ x , z ] 1 , y ] 1 ) + ρ 2 ( x ) ρ 1 ( [ z , y ] 1 ) ρ 2 ( z ) ρ 1 ( x ) ρ 1 ( y ) + ρ 2 ( y ) ρ 1 ( z ) ρ 1 ( x ) ρ 1 ( [ [ x , z ] 2 , y ] 1 ) + ρ 1 ( x ) ρ 1 ( [ z , y ] 2 ) ρ 1 ( z ) ρ 1 ( x ) ρ 2 ( y ) + ρ 1 ( y ) ρ 1 ( z ) ρ 2 ( x ) ρ 1 ( [ [ x , z ] 1 , y ] 2 ) + ρ 1 ( x ) ρ 2 ( [ z , y ] 1 ) ρ 1 ( z ) ρ 2 ( x ) ρ 1 ( y ) + ρ 1 ( y ) ρ 2 ( z ) ρ 1 ( x ) = 0 (3.3)

ρ 1 ( [ x , y ] 2 ) ρ 2 ( z ) + ρ 2 ( [ x , y ] 1 ) ρ 2 ( z ) + ρ 2 ( [ x , y ] 2 ) ρ 1 ( z ) ρ 1 ( [ [ x , z ] 2 , y ] 2 ) + ρ 1 ( x ) ρ 2 ( [ z , y ] 2 ) ρ 1 ( z ) ρ 2 ( x ) ρ 2 ( y ) + ρ 1 ( y ) ρ 2 ( z ) ρ 2 ( x ) ρ 2 ( [ [ x , z ] 2 , y ] 1 ) + ρ 2 ( x ) ρ 1 ( [ z , y ] 2 ) ρ 2 ( z ) ρ 1 ( x ) ρ 2 ( y ) + ρ 2 ( y ) ρ 1 ( z ) ρ 2 ( x ) ρ 2 ( [ [ x , z ] 1 , y ] 2 ) + ρ 2 ( x ) ρ 2 ( [ z , y ] 1 ) ρ 2 ( z ) ρ 2 ( x ) ρ 1 ( y ) + ρ 2 ( y ) ρ 2 ( z ) ρ 1 ( x ) = 0 (3.4)

x , y , z M ,则称 ( ρ 1 , ρ 2 , V ) ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 的表示。

定理3.2 设 ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 是相容Malcev代数,V为线性空间。 ρ i : M E n d ( V ) 为线性映射,在 M V 上定义

{ x + u , y + v } i = [ x , y ] i + ρ i ( x ) v ρ i ( y ) u x , y M , u , v V , i = 1 , 2

( M V , { , } 1 , { , } 2 ) 是相容Malcev代数当且仅当 ( ρ 1 , ρ 2 , V ) ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 的表示。

证明 由定理2.1可知 ( M V , { , } i ) 是Malcev代数当且仅当 ( ρ i , V ) ( M , [ , ] i ) 的表示。由 ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 是相容Malcev代数可知, [ , ] 1 , [ , ] 2 满足等式(3.1),因此对于任意的 x , y , z , t M , u , v , w , s V 直接计算得

{ { x + u , z + w } 1 , { y + v , t + s } 1 } 2 + { { x + u , z + w } 1 , { y + v , t + s } 2 } 1 + { { x + u , z + w } 2 , { y + v , t + s } 1 } 1 { { { x + u , y + v } 1 , z + w } 1 , t + s } 2 { { { y + v , z + w } 1 , t + s } 1 , x + u } 2 { { { z + w , t + s } 1 , x + u } 1 , y + v } 2 { { { t + s , x + u } 1 , y + v } 1 , z + w } 2 { { { x + u , y + v } 2 , z + w } 1 , t + s } 1 { { { y + v , z + w } 2 , t + s } 1 , x + u } 1 { { { z + w , t + s } 2 , x + u } 1 , y + v } 1 { { { t + s , x + u } 2 , y + v } 1 , z + w } 1 { { { x + u , y + v } 1 , z + w } 2 , t + s } 1 { { { y + v , z + w } 1 , t + s } 2 , x + u } 1 { { { z + w , t + s } 1 , x + u } 2 , y + v } 1 { { { t + s , x + u } 1 , y + v } 2 , z + w } 1

= ( ρ 2 ( [ y , t ] 1 ) ρ 1 ( z ) + ρ 1 ( [ y , t ] 1 ) ρ 2 ( z ) + ρ 1 ( [ y , t ] 2 ) ρ 1 ( z ) ρ 2 ( [ [ y , z ] 1 , t ] 1 ) + ρ 2 ( y ) ρ 1 ( [ z , t ] 1 ) ρ 2 ( z ) ρ 1 ( y ) ρ 1 ( t ) + ρ 2 ( t ) ρ 1 ( z ) ρ 1 ( y ) ρ 1 ( [ [ y , z ] 2 , t ] 1 ) + ρ 1 ( y ) ρ 1 ( [ z , t ] 2 ) ρ 1 ( z ) ρ 1 ( y ) ρ 2 ( t ) + ρ 1 ( t ) ρ 1 ( z ) ρ 2 ( y ) ρ 1 ( [ [ y , z ] 1 , t ] 2 ) + ρ 1 ( y ) ρ 2 ( [ z , t ] 1 ) ρ 1 ( z ) ρ 2 ( y ) ρ 1 ( t ) + ρ 1 ( t ) ρ 2 ( z ) ρ 1 ( y ) ) u + ( ρ 2 ( [ z , x ] 1 ) ρ 1 ( t ) + ρ 1 ( [ z , x ] 1 ) ρ 2 ( t ) + ρ 1 ( [ z , x ] 2 ) ρ 1 ( t ) ρ 2 ( [ [ z , t ] 1 , x ] 1 ) + ρ 2 ( z ) ρ 1 ( [ t , x ] 1 )

ρ 2 ( t ) ρ 1 ( z ) ρ 1 ( x ) + ρ 2 ( x ) ρ 1 ( t ) ρ 1 ( z ) ρ 1 ( [ [ z , t ] 2 , x ] 1 ) + ρ 1 ( z ) ρ 1 ( [ t , x ] 2 ) ρ 1 ( t ) ρ 1 ( z ) ρ 2 ( x ) + ρ 1 ( x ) ρ 1 ( t ) ρ 2 ( z ) ρ 1 ( [ [ z , t ] 1 , x ] 2 ) + ρ 1 ( z ) ρ 2 ( [ t , x ] 1 ) ρ 1 ( t ) ρ 2 ( z ) ρ 1 ( x ) + ρ 1 ( x ) ρ 2 ( t ) ρ 1 ( z ) ) v + ( ρ 2 ( [ t , y ] 1 ) ρ 1 ( x ) + ρ 1 ( [ t , y ] 1 ) ρ 2 ( x ) + ρ 1 ( [ t , y ] 2 ) ρ 1 ( x ) ρ 2 ( [ [ t , x ] 1 , y ] 1 ) + ρ 2 ( t ) ρ 1 ( [ x , y ] 1 ) ρ 2 ( x ) ρ 1 ( t ) ρ 1 ( y ) + ρ 2 ( y ) ρ 1 ( x ) ρ 1 ( t ) ρ 1 ( [ [ t , x ] 2 , y ] 1 ) + ρ 1 ( t ) ρ 1 ( [ x , y ] 2 ) ρ 1 ( x ) ρ 1 ( t ) ρ 2 ( y )

+ ρ 1 ( y ) ρ 1 ( x ) ρ 2 ( t ) ρ 1 ( [ [ t , x ] 1 , y ] 2 ) + ρ 1 ( t ) ρ 2 ( [ x , y ] 1 ) ρ 1 ( x ) ρ 2 ( t ) ρ 1 ( y ) + ρ 1 ( y ) ρ 2 ( x ) ρ 1 ( t ) ) w + ( ρ 2 ( [ x , z ] 1 ) ρ 1 ( y ) + ρ 1 ( [ x , z ] 1 ) ρ 2 ( y ) + ρ 1 ( [ x , z ] 2 ) ρ 1 ( y ) ρ 2 ( [ [ x , y ] 1 , z ] 1 ) + ρ 2 ( x ) ρ 1 ( [ y , z ] 1 ) ρ 2 ( y ) ρ 1 ( x ) ρ 1 ( z ) + ρ 2 ( z ) ρ 1 ( y ) ρ 1 ( x ) ρ 1 ( [ [ x , y ] 2 , z ] 1 ) + ρ 1 ( x ) ρ 1 ( [ y , z ] 2 ) ρ 1 ( y ) ρ 1 ( x ) ρ 2 ( z ) + ρ 1 ( z ) ρ 1 ( y ) ρ 2 ( x ) ρ 1 ( [ [ x , y ] 1 , z ] 2 ) + ρ 1 ( x ) ρ 2 ( [ y , z ] 1 ) ρ 1 ( y ) ρ 2 ( x ) ρ 1 ( z ) + ρ 1 ( z ) ρ 2 ( y ) ρ 1 ( x ) ) s

u , v , w , s 的任意性可知, { , } 1 , { , } 2 满足等式(3.1)当且仅当 ρ 1 , ρ 2 满足等式(3.3)。由 ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 是相容Malcev代数可知, [ , ] 1 , [ , ] 2 满足等式(3.2),因此直接计算得

{ { x + u , z + w } 2 , { y + v , t + s } 2 } 1 + { { x + u , z + w } 1 , { y + v , t + s } 2 } 2 + { { x + u , z + w } 2 , { y + v , t + s } 1 } 2 { { { x + u , y + v } 2 , z + w } 2 , t + s } 1 { { { y + v , z + w } 2 , t + s } 2 , x + u } 1 { { { z + w , t + s } 2 , x + u } 2 , y + v } 1 { { { t + s , x + u } 2 , y + v } 2 , z + w } 1 { { { x + u , y + v } 2 , z + w } 1 , t + s } 2 { { { y + v , z + w } 2 , t + s } 1 , x + u } 2 { { { z + w , t + s } 2 , x + u } 1 , y + v } 2 { { { t + s , x + u } 2 , y + v } 1 , z + w } 2 { { { x + u , y + v } 1 , z + w } 2 , t + s } 2 { { { y + v , z + w } 1 , t + s } 2 , x + u } 2 { { { z + w , t + s } 1 , x + u } 2 , y + v } 2 { { { t + s , x + u } 1 , y + v } 2 , z + w } 2

= ( ρ 1 ( [ y , t ] 2 ) ρ 2 ( z ) + ρ 2 ( [ y , t ] 1 ) ρ 2 ( z ) + ρ 2 ( [ y , t ] 2 ) ρ 1 ( z ) ρ 1 ( [ [ y , z ] 2 , t ] 2 ) + ρ 1 ( y ) ρ 2 ( [ z , t ] 2 ) ρ 1 ( z ) ρ 2 ( y ) ρ 2 ( t ) + ρ 1 ( t ) ρ 2 ( z ) ρ 2 ( y ) ρ 2 ( [ [ y , z ] 2 , t ] 1 ) + ρ 2 ( y ) ρ 1 ( [ z , t ] 2 ) ρ 2 ( z ) ρ 1 ( y ) ρ 2 ( t ) + ρ 2 ( t ) ρ 1 ( z ) ρ 2 ( y ) ρ 2 ( [ [ y , z ] 1 , t ] 2 ) + ρ 2 ( y ) ρ 2 ( [ z , t ] 1 ) ρ 2 ( z ) ρ 2 ( y ) ρ 1 ( t ) + ρ 2 ( t ) ρ 2 ( z ) ρ 1 ( y ) ) u + ( ρ 1 ( [ z , x ] 2 ) ρ 2 ( t ) + ρ 2 ( [ z , x ] 1 ) ρ 2 ( t ) + ρ 2 ( [ z , x ] 2 ) ρ 1 ( t ) ρ 1 ( [ [ z , t ] 2 , x ] 2 ) + ρ 1 ( z ) ρ 2 ( [ t , x ] 2 )

ρ 1 ( t ) ρ 2 ( z ) ρ 2 ( x ) + ρ 1 ( x ) ρ 2 ( t ) ρ 2 ( z ) ρ 2 ( [ [ z , t ] 2 , x ] 1 ) + ρ 2 ( z ) ρ 1 ( [ t , x ] 2 ) ρ 2 ( t ) ρ 1 ( z ) ρ 2 ( x ) + ρ 2 ( x ) ρ 1 ( t ) ρ 2 ( z ) ρ 2 ( [ [ z , t ] 1 , x ] 2 ) + ρ 2 ( z ) ρ 2 ( [ t , x ] 1 ) ρ 2 ( t ) ρ 2 ( z ) ρ 1 ( x ) + ρ 2 ( x ) ρ 2 ( t ) ρ 1 ( z ) ) v + ( ρ 1 ( [ t , y ] 2 ) ρ 2 ( x ) + ρ 2 ( [ t , y ] 1 ) ρ 2 ( x ) + ρ 2 ( [ t , y ] 2 ) ρ 1 ( x ) ρ 1 ( [ [ t , x ] 2 , y ] 2 ) + ρ 1 ( t ) ρ 2 ( [ x , y ] 2 ) ρ 1 ( x ) ρ 2 ( t ) ρ 2 ( y ) + ρ 1 ( y ) ρ 2 ( x ) ρ 2 ( t ) ρ 2 ( [ [ t , x ] 2 , y ] 1 ) + ρ 2 ( t ) ρ 1 ( [ x , y ] 2 ) ρ 2 ( x ) ρ 1 ( t ) ρ 2 ( y )

+ ρ 2 ( y ) ρ 1 ( x ) ρ 2 ( t ) ρ 2 ( [ [ t , x ] 1 , y ] 2 ) + ρ 2 ( t ) ρ 2 ( [ x , y ] 1 ) ρ 2 ( x ) ρ 2 ( t ) ρ 1 ( y ) + ρ 2 ( y ) ρ 2 ( x ) ρ 1 ( t ) ) w + ( ρ 1 ( [ x , z ] 2 ) ρ 2 ( y ) + ρ 2 ( [ x , z ] 1 ) ρ 2 ( y ) + ρ 2 ( [ x , z ] 2 ) ρ 1 ( y ) ρ 1 ( [ [ x , y ] 2 , z ] 2 ) + ρ 1 ( x ) ρ 2 ( [ y , z ] 2 ) ρ 1 ( y ) ρ 2 ( x ) ρ 2 ( z ) + ρ 1 ( z ) ρ 2 ( y ) ρ 2 ( x ) ρ 2 ( [ [ x , y ] 2 , z ] 1 ) + ρ 2 ( x ) ρ 1 ( [ y , z ] 2 ) ρ 2 ( y ) ρ 1 ( x ) ρ 2 ( z ) + ρ 2 ( z ) ρ 1 ( y ) ρ 2 ( x ) ρ 2 ( [ [ x , y ] 1 , z ] 2 ) + ρ 2 ( x ) ρ 2 ( [ y , z ] 1 ) ρ 2 ( y ) ρ 2 ( x ) ρ 1 ( z ) + ρ 2 ( z ) ρ 2 ( y ) ρ 1 ( x ) ) s

u , v , w , s 的任意性可知, { , } 1 , { , } 2 满足等式(3.2)当且仅当 ρ 1 , ρ 2 满足等式(3.4)。因此结论成立。

例3.1 设 ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 是相容Malcev代数,则 ( a d 1 , a d 2 , M ) ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 的表示,称为 ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 的伴随表示。

证明 由例2.1可知 ( a d i , M ) ( M , [ , ] i ) ( i = 1 , 2 ) 的表示。由 ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 是相容Malcev代数可知, [ , ] 1 , [ , ] 2 满足等式(3.1)。因此对于任意的 x , y , z , t M 直接计算得

( a d 2 ( [ x , y ] 1 ) a d 1 ( z ) + a d 1 ( [ x , y ] 1 ) a d 2 ( z ) + a d 1 ( [ x , y ] 2 ) a d 1 ( z ) a d 2 ( [ [ x , z ] 1 , y ] 1 ) + a d 2 ( x ) a d 1 ( [ z , y ] 1 ) a d 2 ( z ) a d 1 ( x ) a d 1 ( y ) + a d 2 ( y ) a d 1 ( z ) a d 1 ( x ) a d 1 ( [ [ x , z ] 2 , y ] 1 ) + a d 1 ( x ) a d 1 ( [ z , y ] 2 ) a d 1 ( z ) a d 1 ( x ) a d 2 ( y ) + a d 1 ( y ) a d 1 ( z ) a d 2 ( x ) a d 1 ( [ [ x , z ] 1 , y ] 2 ) + a d 1 ( x ) a d 2 ( [ z , y ] 1 ) a d 1 ( z ) a d 2 ( x ) a d 1 ( y ) + a d 1 ( y ) a d 2 ( z ) a d 1 ( x ) ) t

= [ [ x , y ] 1 , [ z , t ] 1 ] 2 + [ [ x , y ] 1 , [ z , t ] 2 ] 1 + [ [ x , y ] 2 , [ z , t ] 1 ] 1 [ [ [ x , z ] 1 , y ] 1 , t ] 2 [ [ [ z , y ] 1 , t ] 1 , x ] 2 [ [ [ y , t ] 1 , x ] 1 , z ] 2 [ [ [ t , x ] 1 , z ] 1 , y ] 2 [ [ [ x , z ] 2 , y ] 1 , t ] 1 [ [ [ z , y ] 2 , t ] 1 , x ] 1 [ [ [ y , t ] 2 , x ] 1 , z ] 1 [ [ [ t , x ] 2 , z ] 1 , y ] 1 [ [ [ x , z ] 1 , y ] 2 , t ] 1 [ [ [ z , y ] 1 , t ] 2 , x ] 1 [ [ [ y , t ] 1 , x ] 2 , z ] 1 [ [ [ t , x ] 1 , z ] 2 , y ] 1 = 0

a d 1 , a d 2 满足等式(3.3)。由 ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 是相容Malcev代数可知, [ , ] 1 , [ , ] 2 满足等式(3.2)。因此直接计算得

( a d 1 ( [ x , y ] 2 ) a d 2 ( z ) + a d 2 ( [ x , y ] 1 ) a d 2 ( z ) + a d 2 ( [ x , y ] 2 ) a d 1 ( z ) a d 1 ( [ [ x , z ] 2 , y ] 2 ) + a d 1 ( x ) a d 2 ( [ z , y ] 2 ) a d 1 ( z ) a d 2 ( x ) a d 2 ( y ) + a d 1 ( y ) a d 2 ( z ) a d 2 ( x ) a d 2 ( [ [ x , z ] 2 , y ] 1 ) + a d 2 ( x ) a d 1 ( [ z , y ] 2 ) a d 2 ( z ) a d 1 ( x ) a d 2 ( y ) + a d 2 ( y ) a d 1 ( z ) a d 2 ( x ) a d 2 ( [ [ x , z ] 1 , y ] 2 ) + a d 2 ( x ) a d 2 ( [ z , y ] 1 ) a d 2 ( z ) a d 2 ( x ) a d 1 ( y ) + a d 2 ( y ) a d 2 ( z ) a d 1 ( x ) ) t

= [ [ x , y ] 2 , [ z , t ] 2 ] 1 + [ [ x , y ] 1 , [ z , t ] 2 ] 2 + [ [ x , y ] 2 , [ z , t ] 1 ] 2 [ [ [ x , z ] 2 , y ] 2 , t ] 1 [ [ [ z , y ] 2 , t ] 2 , x ] 1 [ [ [ y , t ] 2 , x ] 2 , z ] 1 [ [ [ t , x ] 2 , z ] 2 , y ] 1 [ [ [ x , z ] 2 , y ] 1 , t ] 2 [ [ [ z , y ] 2 , t ] 1 , x ] 2 [ [ [ y , t ] 2 , x ] 1 , z ] 2 [ [ [ t , x ] 2 , z ] 1 , y ] 2 [ [ [ x , z ] 1 , y ] 2 , t ] 2 [ [ [ z , y ] 1 , t ] 2 , x ] 2 [ [ [ y , t ] 1 , x ] 2 , z ] 2 [ [ [ t , x ] 1 , z ] 2 , y ] 2 = 0

a d 1 , a d 2 满足等式(3.4)。综上可知 ( a d 1 , a d 2 , M ) ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 的表示。

定理3.3 设 ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 是相容Malcev代数, ( ρ 1 , ρ 2 , V ) ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 的表示,则 ( ρ 1 , ρ 2 , V ) ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 的表示,称为 ( ρ 1 , ρ 2 , V ) 的对偶表示。

证明 由定理2.2可知 ( ρ i , V ) 是Malcev代数 ( M , [ , ] i ) ( i = 1 , 2 ) 的表示。由 ( ρ 1 , ρ 2 , V ) ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 的表示可知, ρ 1 , ρ 2 满足等式(3.3)。因此对于任意的 x , y , z M , v V , f V 直接计算得

( ρ 2 ( [ x , y ] 1 ) ρ 1 ( z ) + ρ 1 ( [ x , y ] 1 ) ρ 2 ( z ) + ρ 1 ( [ x , y ] 2 ) ρ 1 ( z ) ρ 2 ( [ [ x , z ] 1 , y ] 1 ) + ρ 2 ( x ) ρ 1 ( [ z , y ] 1 ) ρ 2 ( z ) ρ 1 ( x ) ρ 1 ( y ) + ρ 2 ( y ) ρ 1 ( z ) ρ 1 ( x ) ρ 1 ( [ [ x , z ] 2 , y ] 1 ) + ρ 1 ( x ) ρ 1 ( [ z , y ] 2 ) ρ 1 ( z ) ρ 1 ( x ) ρ 2 ( y ) + ρ 1 ( y ) ρ 1 ( z ) ρ 2 ( x ) ρ 1 ( [ [ x , z ] 1 , y ] 2 ) + ρ 1 ( x ) ρ 2 ( [ z , y ] 1 ) ρ 1 ( z ) ρ 2 ( x ) ρ 1 ( y ) + ρ 1 ( y ) ρ 2 ( z ) ρ 1 ( x ) ) f , v

= f , ( ρ 2 ( [ z , y ] 1 ) ρ 1 ( x ) + ρ 1 ( [ z , y ] 1 ) ρ 2 ( x ) + ρ 1 ( [ z , y ] 2 ) ρ 1 ( x ) ρ 2 ( [ [ z , x ] 1 , y ] 1 ) + ρ 2 ( z ) ρ 1 ( [ x , y ] 1 ) ρ 2 ( x ) ρ 1 ( z ) ρ 1 ( y ) + ρ 2 ( y ) ρ 1 ( x ) ρ 1 ( z ) ρ 1 ( [ [ z , x ] 2 , y ] 1 ) + ρ 1 ( z ) ρ 1 ( [ x , y ] 2 ) ρ 1 ( x ) ρ 1 ( z ) ρ 2 ( y ) + ρ 1 ( y ) ρ 1 ( x ) ρ 2 ( z ) ρ 1 ( [ [ z , x ] 1 , y ] 2 ) + ρ 1 ( z ) ρ 2 ( [ x , y ] 1 ) ρ 1 ( x ) ρ 2 ( z ) ρ 1 ( y ) + ρ 1 ( y ) ρ 2 ( x ) ρ 1 ( z ) ) v = 0

ρ 1 , ρ 2 满足等式(3.3)。由 ( ρ 1 , ρ 2 , V ) ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 的表示可知, ρ 1 , ρ 2 满足等式(3.4)。因此直接计算得

( ρ 1 ( [ x , y ] 2 ) ρ 2 ( z ) + ρ 2 ( [ x , y ] 1 ) ρ 2 ( z ) + ρ 2 ( [ x , y ] 2 ) ρ 1 ( z ) ρ 1 ( [ [ x , z ] 2 , y ] 2 ) + ρ 1 ( x ) ρ 2 ( [ z , y ] 2 ) ρ 1 ( z ) ρ 2 ( x ) ρ 2 ( y ) + ρ 1 ( y ) ρ 2 ( z ) ρ 2 ( x ) ρ 2 ( [ [ x , z ] 2 , y ] 1 ) + ρ 2 ( x ) ρ 1 ( [ z , y ] 2 ) ρ 2 ( z ) ρ 1 ( x ) ρ 2 ( y ) + ρ 2 ( y ) ρ 1 ( z ) ρ 2 ( x ) ρ 2 ( [ [ x , z ] 1 , y ] 2 ) + ρ 2 ( x ) ρ 2 ( [ z , y ] 1 ) ρ 2 ( z ) ρ 2 ( x ) ρ 1 ( y ) + ρ 2 ( y ) ρ 2 ( z ) ρ 1 ( x ) ) f , v

= f , ( ρ 1 ( [ z , y ] 2 ) ρ 2 ( x ) + ρ 2 ( [ z , y ] 1 ) ρ 2 ( x ) + ρ 2 ( [ z , y ] 2 ) ρ 1 ( x ) ρ 1 ( [ [ z , x ] 2 , y ] 2 ) + ρ 1 ( z ) ρ 2 ( [ x , y ] 2 ) ρ 1 ( x ) ρ 2 ( z ) ρ 2 ( y ) + ρ 1 ( y ) ρ 2 ( x ) ρ 2 ( z ) ρ 2 ( [ [ z , x ] 2 , y ] 1 ) + ρ 2 ( z ) ρ 1 ( [ x , y ] 2 ) ρ 2 ( x ) ρ 1 ( z ) ρ 2 ( y ) + ρ 2 ( y ) ρ 1 ( x ) ρ 2 ( z ) ρ 2 ( [ [ z , x ] 1 , y ] 2 ) + ρ 2 ( z ) ρ 2 ( [ x , y ] 1 ) ρ 2 ( x ) ρ 2 ( z ) ρ 1 ( y ) + ρ 2 ( y ) ρ 2 ( x ) ρ 1 ( z ) ) v = 0

ρ 1 , ρ 2 满足等式(3.4)。综上可知 ( ρ 1 , ρ 2 , V ) ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 的表示。

例 3.2 设 ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 是相容Malcev代数,则 ( a d 1 , a d 2 , M ) ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 的表示。

证明 由例3.1可知 ( a d 1 , a d 2 , M ) 是相容Malcev代数 ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 的表示,再由定理3.3可知 ( a d 1 , a d 2 , M ) 是相容Malcev代数 ( M , [ , ] 1 , [ , ] 2 ) 的表示。

4. pre-Malcev代数相容的条件

定义4.1 设 ( A , 1 ) ( A , 2 ) 是pre-Malcev代数,如果对于任意的 k 1 , k 2 F ,A关于下面定义的代数运算

x y = k 1 x 1 y + k 2 x 2 y x , y A

是pre-Malcev代数,则称 ( A , 1 , 2 ) 是相容pre-Malcev代数。

定理4.1设 ( A , 1 ) ( A , 2 ) 是pre-Malcev代数, ( A , 1 , 2 ) 是相容pre-Malcev代数当且仅当对于任意的 x , y , z , t A 满足

( ( x 1 y ) 1 z ) 2 t x 2 ( ( y 1 z ) 1 t ) + ( z 1 ( y 1 x ) ) 2 t z 2 ( y 1 ( x 1 t ) ) + y 2 ( x 1 ( z 1 t ) ) + ( ( x 2 y ) 1 z ) 1 t x 1 ( ( y 2 z ) 1 t ) + ( z 1 ( y 2 x ) ) 1 t z 1 ( y 1 ( x 2 t ) ) + y 1 ( x 1 ( z 2 t ) ) + ( ( x 1 y ) 2 z ) 1 t x 1 ( ( y 1 z ) 2 t ) + ( z 2 ( y 1 x ) ) 1 t z 1 ( y 2 ( x 1 t ) ) + y 1 ( x 2 ( z 1 t ) ) ( x 1 z ) 2 ( y 1 t )

+ x 2 ( ( z 1 y ) 1 t ) ( z 1 ( x 1 y ) ) 2 t + ( z 1 x ) 2 ( y 1 t ) ( ( y 1 x ) 1 z ) 2 t ( x 1 z ) 1 ( y 2 t ) + x 1 ( ( z 2 y ) 1 t ) ( z 1 ( x 2 y ) ) 1 t + ( z 1 x ) 1 ( y 2 t ) ( ( y 2 x ) 1 z ) 1 t ( x 2 z ) 1 ( y 1 t ) + x 1 ( ( z 1 y ) 2 t ) ( z 2 ( x 1 y ) ) 1 t + ( z 2 x ) 1 ( y 1 t ) ( ( y 1 x ) 2 z ) 1 t = 0 (4.1)

( ( x 2 y ) 2 z ) 1 t x 1 ( ( y 2 z ) 2 t ) + ( z 2 ( y 2 x ) ) 1 t z 1 ( y 2 ( x 2 t ) ) + y 1 ( x 2 ( z 2 t ) ) + ( ( x 2 y ) 1 z ) 2 t x 2 ( ( y 2 z ) 1 t ) + ( z 1 ( y 2 x ) ) 2 t z 2 ( y 1 ( x 2 t ) ) + y 2 ( x 1 ( z 2 t ) ) + ( ( x 1 y ) 2 z ) 2 t x 2 ( ( y 1 z ) 2 t ) + ( z 2 ( y 1 x ) ) 2 t z 2 ( y 2 ( x 1 t ) ) + y 2 ( x 2 ( z 1 t ) ) ( x 2 z ) 1 ( y 2 t )

+ x 1 ( ( z 2 y ) 2 t ) ( z 2 ( x 2 y ) ) 1 t + ( z 2 x ) 1 ( y 2 t ) ( ( y 2 x ) 2 z ) 1 t ( x 1 z ) 2 ( y 2 t ) + x 2 ( ( z 2 y ) 1 t ) ( z 1 ( x 2 y ) ) 2 t + ( z 1 x ) 2 ( y 2 t ) ( ( y 2 x ) 1 z ) 2 t ( x 2 z ) 2 ( y 1 t ) + x 2 ( ( z 1 y ) 2 t ) ( z 2 ( x 1 y ) ) 2 t + ( z 2 x ) 2 ( y 1 t ) ( ( y 1 x ) 2 z ) 2 t = 0 (4.2)

证明 显然 是双线性运算。由 ( A , 1 ) ( A , 2 ) 是pre-Malcev代数可知, 1 , 2 满足等式(2.5)。因此对于任意的 k 1 , k 2 F , x , y , z , t A 直接计算得

( ( x y ) z ) t x ( ( y z ) t ) + ( z ( y x ) ) t z ( y ( x t ) ) + y ( x ( z t ) ) ( x z ) ( y t ) + x ( ( z y ) t ) ( z ( x y ) ) t + ( z x ) ( y t ) ( ( y x ) z ) t = k 1 2 k 2 [ ( ( x 1 y ) 1 z ) 2 t x 2 ( ( y 1 z ) 1 t ) + ( z 1 ( y 1 x ) ) 2 t z 2 ( y 1 ( x 1 t ) ) + y 2 ( x 1 ( z 1 t ) ) + ( ( x 2 y ) 1 z ) 1 t x 1 ( ( y 2 z ) 1 t ) + ( z 1 ( y 2 x ) ) 1 t z 1 ( y 1 ( x 2 t ) ) + y 1 ( x 1 ( z 2 t ) ) + ( ( x 1 y ) 2 z ) 1 t x 1 ( ( y 1 z ) 2 t )

+ ( z 2 ( y 1 x ) ) 1 t z 1 ( y 2 ( x 1 t ) ) + y 1 ( x 2 ( z 1 t ) ) ( x 1 z ) 2 ( y 1 t ) + x 2 ( ( z 1 y ) 1 t ) ( z 1 ( x 1 y ) ) 2 t + ( z 1 x ) 2 ( y 1 t ) ( ( y 1 x ) 1 z ) 2 t ( x 1 z ) 1 ( y 2 t ) + x 1 ( ( z 2 y ) 1 t ) ( z 1 ( x 2 y ) ) 1 t + ( z 1 x ) 1 ( y 2 t ) ( ( y 2 x ) 1 z ) 1 t ( x 2 z ) 1 ( y 1 t ) + x 1 ( ( z 1 y ) 2 t ) ( z 2 ( x 1 y ) ) 1 t + ( z 2 x ) 1 ( y 1 t ) ( ( y 1 x ) 2 z ) 1 t ]

+ k 1 k 2 2 [ ( ( x 2 y ) 2 z ) 1 t x 1 ( ( y 2 z ) 2 t ) + ( z 2 ( y 2 x ) ) 1 t z 1 ( y 2 ( x 2 t ) ) + y 1 ( x 2 ( z 2 t ) ) + ( ( x 2 y ) 1 z ) 2 t x 2 ( ( y 2 z ) 1 t ) + ( z 1 ( y 2 x ) ) 2 t z 2 ( y 1 ( x 2 t ) ) + y 2 ( x 1 ( z 2 t ) ) + ( ( x 1 y ) 2 z ) 2 t x 2 ( ( y 1 z ) 2 t ) + ( z 2 ( y 1 x ) ) 2 t z 2 ( y 2 ( x 1 t ) ) + y 2 ( x 2 ( z 1 t ) ) ( x 2 z ) 1 ( y 2 t )

+ x 1 ( ( z 2 y ) 2 t ) ( z 2 ( x 2 y ) ) 1 t + ( z 2 x ) 1 ( y 2 t ) ( ( y 2 x ) 2 z ) 1 t ( x 1 z ) 2 ( y 2 t ) + x 2 ( ( z 2 y ) 1 t ) ( z 1 ( x 2 y ) ) 2 t + ( z 1 x ) 2 ( y 2 t ) ( ( y 2 x ) 1 z ) 2 t ( x 2 z ) 2 ( y 1 t ) + x 2 ( ( z 1 y ) 2 t ) ( z 2 ( x 1 y ) ) 2 t + ( z 2 x ) 2 ( y 1 t ) ( ( y 1 x ) 2 z ) 2 t ]

k 1 k 2 的任意性可知, 满足等式(2.5)当且仅当 1 , 2 满足等式(4.1)和(4.2)。因此结论成立。

基金项目

辽宁师范大学教改项目LS202002。

参考文献

[1] Hegazi, A.S., Abdelwahab, H. and Calderon Martin, A.J. (2018) Classification of Nilpotent Malcev Algebras of Small Dimensions over Arbitrary Fields of Characteristic Not 2. Algebras and Representation Theory, 21, 19-45.
https://doi.org/10.1007/s10468-017-9701-4
[2] Kornev, A.I. (2014) Free Malcev algebra of Rank Three. Journal of Algebra, 405, 38-68.
https://doi.org/10.1016/j.jalgebra.2014.01.033
[3] 安慧辉, 修立奇. pre-Malcev代数的表示与配对[J]. 辽宁师范大学学报, 2018, 41(2): 165-173.
[4] Wu, M.-Z. and Bai, C.-M. (2015) Compatible Lie Bialgebras. Communica-tions in Theoretical Physics, 63, 653-664.
https://doi.org/10.1088/0253-6102/63/6/653
[5] Sagle, A.A. (1961) Malcev Algebras. Transactions of the Amer-ican Mathematical Society, 101, 426-458.
https://doi.org/10.1090/S0002-9947-1961-0143791-X
[6] Kuz’min, E.N. (1968) Mal’cev Algebras and Their Representations. Algebra i Logika, 7, 48-69.
[7] Madariaga, S. (2017) Splitting of Operations for Alternative and Mal-cev Structures. Communications in Algebra, 45, 183-197.
https://doi.org/10.1080/00927872.2016.1175573