李代數是由諸如 李括號 和 泊松括號 等物件所服從的非結合代數。李代數的元素 、
和
滿足
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(1)
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(2)
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並且
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(3)
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(雅可比恆等式)。關係 意味著
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(4)
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對於特徵不等於 2 的情況,這兩個關係是等價的。
李代數的二元運算是括號
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(5)
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具有結合積 的結合代數
可以透過李積變成李代數
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(6)
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每個李代數 都同構於某個
的子代數,其中結合代數
可以被認為是向量空間
上的線性運算元(龐加萊-伯克霍夫-維特定理;Jacobson 1979,第 159-160 頁)。如果
是有限維的,那麼
可以被認為是有限維的(特徵
的阿多定理;特徵
的巖澤定理)。
在特徵為 0 的代數閉域上,有限維單李代數的分類可以透過以下方法完成:(1)確定稱為 Cartan 矩陣的矩陣,這些矩陣對應於不可分解的簡單根系;(2)確定與這些矩陣相關的單代數(Jacobson 1979,第 128 頁)。這是李代數理論的主要成果之一,並且經常藉助稱為 Dynkin 圖的圖表來完成。