1. 引言
Dendriform代数是由Loday于1995年在[1]中引入的,其动机源自于代数K-理论。Dendriform代数与数学和物理学的多个领域有着广泛的联系,例如同调理论([2])、李代数和Leibniz代数([2])、组合复曲面以及量子群([3])等。此后,更多类似的代数结构相继被提出,包括Aguiar和Loday引入的Dendriform代数([4])、Leroux提出的octo-代数等,这些都被统称为Loday代数,或在[5]中被称为ABQR算子代数。所有这些代数结构均具有“分裂结合性”的性质,即将结合代数的乘法表示为一系列二元运算的和。刘立功类比Dendriform代数,从李代数出发,引入了L-dendriform代数[6]和L-quadri代数[7]。侯冬平同样类比Dendriform代数,从Jordan代数出发,引入了J-dendriform代数[8]。本文用同样的方法,从ω-李代数出发,引入ω-dendriform代数和ω-quadri代数,并研究它们与ω-李代数之间的关系。
设A是一个向量空间,
是A上的一个双线性映射。定义
是A上的左乘运算,即
。定义
是A上的右乘运算,即
。
本文的结构如下,在第二部分给出ω-李代数和ω-左对称代数相关的概念;第三部分引入ω-dendriform代数的定义,并且给出ω-dendriform代数与ω-左对称代数和ω-李代数的关系;第四部分引入ω-quadri代数的定义,并且给出ω-quadri代数与ω-dendriform代数、ω-左对称代数和ω-李代数的关系。
2. 预备知识
定义2.1 [9]设A是数域F上的向量空间,若双线性映射
和A上的反对称双线性型
满足对于任意
有
, (2.1)
, (2.2)
则称
为ω-李代数。
定义2.2 [10]设
是
-李代数,M是一个向量空间。若线性映射
满足
(2.3)
则称
或
为
的表示。
定义2.3 如果A是数域F上的向量空间,A上有双线性映射
和双线性型
,如果任意
满足
(2.4)
则称
为ω-左对称代数。
定理2.1 若在
上定义
则
是ω-李代数。定义线性映射
,其中
,则
是ω-李代数
的表示。
类似于李代数和左对称代数的关系,本文要引入ω-dendriform代数的概念,在此之前我们先定义ω-左对称代数的表示。
3. ω-Dendriform代数
定义3.1 设
是ω-左对称代数,V是一个向量空间。若线性映射
满足
(3.1)
(3.2)
其中
,则称
为ω-左对称代数
的表示。
命题3.1 设
是ω-左对称代数,V是一个向量空间。
是线性映射,在
上定义
,则
是ω-左对称代数当且仅当
是ω-左对称代数
的表示。
证
是ω-左对称代数当且仅当新定义的运算满足(2.4)式,将新定义的运算带入(2.4)式整理可得,新定义的运算满足(2.4)式当且仅当
是ω-左对称代数
的表示。
命题3.2 设
是ω-左对称代数,V是一个向量空间。若线性映射
是ω-左对称代数
的表示,则
是ω-李代数
的表示。
证 直接验证
满足(2.3)式即可。
定义3.2 如果A是数域F上的向量空间,在A上定义两个双线性映射
和双线性型
,若任意
满足
(3.3)
(3.4)
则称
为ω-dendriform代数。
对于ω-dendriform代数A,由(3.4)可见ω是反对称的。当
时,A是刘立功在[6]中定义的L-dendriform代数。
定理3.1 设
是ω-dendriform代数,若在A上定义
则
是ω-左对称代数,则
是ω-左对称代数的
表示。
证 (1) 要证明
是ω-左对称代数,只需证明新定义的运算满足(2.4)式。对于(3.3)式,令
,
,则有
(3.5)
将负的(3.3)式、(3.4)式和(3.5)式相加可得
合并第2、6、7、16项可得
合并第1、10、14、15项可得
合并第5、8、9、13项可得
合并第3、4、11、12项可得
则有
,即
是ω-左对称代数。
(2) 要证
是ω-左对称代数
的表示,只需验证
满足(3.1)(3.2)式,根据(3.3)式,令
,
,可得
(3.6)
合并第3、4项可得
从而
即
满足(3.1)式。
根据(3.4)式
分别合并第1、2项和第3、4项可得
从而
即
满足(3.2)式,得证。
定理3.2 设
是ω-dendriform代数,若在A上定义
则
是ω-左对称代数,则
是ω-左对称代数的
表示。
证 (1) 要证明
是ω-左对称代数,只需证明新定义的运算满足(2.4)式。对于(3.3)式,令
令
,
,
得
(3.7)
将(3.4) (3.6) (3.7)式相加可得
合并第1、4、9、15项可得
合并第5、7、13、16项可得
合并第2、3、10、14项可得
合并第6、8、11、12项可得
则有
,即
是ω-左对称代数。
要证
是ω-左对称代数
的表示,只需验证
满足(3.1) (3.2)式,根据(3.3)式,
合并第2、5项可得
从而
即
满足(3.1)式。
根据(3.4)式
分别合并第1、4项和第2、3项可得
从而
即
满足(3.2)式,得证。
推论3.1 设
是ω-dendriform代数,若在A上定义
则
是ω-李代数。
证 根据定理3.1知由
定义的代数
是ω-左对称代数。又由定理2.1可知由
定义的
是ω-李代数,从而易知如上定义的代数是ω-李代数。
定义3.3 设
是ω-dendriform代数,V是一个向量空间。若
满足
(3.8)
(3.9)
(3.10)
(3.11)
(3.12)
其中
,则称
为ω-dendriform代数
的表示。
命题3.3 设
是ω-dendriform代数,V是一个向量空间。
是线性映射,在
上定义
,则
是ω-左对称代数当且仅当
是ω-dendriform代数
的表示。
命题3.4 设
是ω-dendriform代数,V是一个向量空间。若线性映射
是ω-dendriform代数
的表示,则
是ω-左对称代数
的表示。
证 直接验证
满足(3.1) (3.2)式即可。
4. ω-Quadri代数
定义4.1设如果A是数域F上的向量空间,在A上定义四个双线性映射
和双线性型
,若对任意
满足
(4.1)
(4.2)
(4.3)
(4.4)
(4.5)
其中
则称
为
-quadri代数。
对于ω-quadri代数A,由(4.1)式可知ω是反对称的。当
时,A是刘立功在[7]中定义的L-quadri代数。
定理4.1 设
是ω-quadri代数,若在A上定义
则
是ω-dendriform代数,则
是ω-dendriform代数的
表示。
证 (1) 要证明
是ω-dendriform代数,只需证明新定义的运算满足(3.3) (3.4)式。将(4.3) (4.4) (4.5)式相加可得
按照
,
展开得
合并第1、6、11项可得
合并第2、7、12项可得
合并第3、8、13项可得
合并第4、9、14项可得
合并第5、10、15项可得
从而
即满足(3.3)式。
对于(4.2)式,令
,
得
(4.6)
将(4.1)式减(4.2)式加(4.6)式得
按照
,
展开得
合并第1、8、17项可得
合并第2、9、18项可得
合并第3、11、14项可得
合并第4、12、15项可得
合并第5、7、16项可得
合并第6、10、13项可得
从而
即(3.4)式。得证。
(2) 要证
是ω-dendriform代数
的表示,只需验证
满足(3.8) (3.9) (3.10) (3.11) (3.12)式。
对于(4.1)式合并前两项可得
即
,
满足(3.8)式。
对于(4.5)式按照
,
展开得
即
,
满足(3.9)式。
对于(4.2)式,令
,
得
按照
,
展开得
即
,
满足(3.10)式。
对于(4.4)式,令
,
,
得
按照
,
展开得
即
,
满足(3.11)式。
对于(4.3)式,令
,
得
根据
展开得
即
,
满足(3.12)式。得证。
定理4.2 设
是ω-quadri代数,若在A上定义
则
是ω-dendriform代数,则
是ω-dendriform代数的
表示。
证 (1) 要证明
是
-dendriform代数,只需证明新定义的运算满足(3.3)式和(3.4)式。对于(4.4)式,令
,
得
(4.7)
将(4.2)式、(4.3)式和(4.7)式相加得
根据
,
展开得
合并第1、6、14项可得
合并第2、7、15项可得
合并第3、8、12项可得
合并第4、9、11项可得
合并第5、10、13项可得
则有
即(3.3)式。
对于(4.5)式,令
,
得
(4.8)
将(4.1)式减(4.5)式加(4.8)式得
根据
,
展开得
合并第1、8、17项可得
合并第2、9、18项可得
合并第3、12、14项可得
合并第4、11、15项可得
合并第5、7、16项可得
合并第6、10、13项可得
则有
即满足(3.4)式。
(2) 要证
是ω-dendriform代数
的表示,只需验证
满足(3.8) (3.9) (3.10) (3.11) (3.12)式。
对于(4.1)式,根据
展开得
即
,
满足(3.8)式。
对于(4.2)式
根据
展开得
即
,
满足(3.9)式。
对于(4.5)式,令
,
得
根据
,
展开得
即
,
满足(3.10)式。
对于(4.4)式,令
,
得
根据
,
展开得
即
,
满足(3.11)式。
对于(4.3)式,令
,
得
根据
展开得
即
,
满足(3.12)式。得证。
定理4.3 设
是ω-quadri代数,若在A上定义
则
是ω-dendriform代数,则
是ω-dendriform代数的
表示。
证 (1) 要证明
是ω-dendriform代数,只需证明新定义的运算满足(3.1)式和(3.2)式。对于(4.5)式,令
,
得
(4.9)
对于(4.4)式,令
,
,
得
(4.10)
将(4.2)式、(4.9)式和(4.10)式相加可得
根据
,
和
,
展开得
合并第1、8、17、20项可得
合并第2、7、11、19项可得
合并第4、9、14、15项可得
合并第5、10、13、16项可得
合并第3、6、12、18项可得
则有
即满足(3.1)式。
对于(4.3)式,令
,
得
(4.11)
对于(4.3)式,令
,
,
得
(4.12)
将(4.1)式、(4.11)式和(4.12)式相加可得
根据
,
和
,
展开得
合并第1、7、13、22项可得
合并第2、8、14、23项可得
合并第3、5、15、20项可得
合并第4、6、16、21项可得
合并第9、11、19、24项可得
合并第10、12、17、18项可得
则有
即满足(3.2)式。
(2) 要证
是ω-左对称代数
的表示,只需验证
满足(3.8) (3.9) (3.10) (3.11) (3.12)式。
对于(4.1)式,按照
展开得
按照
,
合并得
即
亦即
,
满足(3.8)式。
对于(4.2)式,根据
,
,
展开得
按照
合并得
即
,
满足(3.9)式。
对于(4.3)式,根据
展开得
按照
合并得
即
,
满足(3.10)式。
对于(4.4)式,根据
,
展开得
按照
合并得
即
,
满足(3.11)式。
对于(4.5)式,根据
,
,
展开得
按照
合并得
即
,
满足(3.12)式,得证。
推论4.1设
是ω-quadri代数。设
是线性映射。
(1) 若在A上定义
则
是
-左对称代数,且
是ω-左对称代数
的表示,
也是ω-左对称代数
的表示。
(2) 若在A上定义
则
是ω-左对称代数,且
是ω-左对称代数
的表示,
,
也是ω-左对称代数
的表示。
(3) 若在A上定义
则
是ω-左对称代数,且
是ω-左对称代数
的表示,
,
也是ω-左对称代数
的表示。
证由定理4.1可知由
,
,
定义的代数
是ω-dendriform代数。又定理3.1可知
,
定义的代数
是ω-左对称代数,易知(1)中定义的新的代数是ω-左对称代数。
,
和
,
是ω-左对称代数
的表示只需验证满足(3.1) (3.2)式即可。
又由定理3.2可知由
,
定义的代数
是ω-左对称代数,易知(3)中定义的新的代数是ω-左对称代数。
和
,
是ω-左对称代数
的表示只需验证满足(3.1) (3.2)式即可。
由定理4.2可知由
,
,
定义的代数
是ω-dendriform代数。又由定理3.2可知由
,
定义的代数
是ω-左对称代数,易知(2)中定义的新的代数是ω-左对称代数。
和
,
是ω-左对称代数
的表示只需验证满足(3.1) (3.2)式即可。
推论4.2设
是ω-quadri代数,若在A上定义
则
是ω-李代数。
证 由推论3.1和推论4.1易证。