2. La théorie des groupes de Lie
Sous le nom de « groupes finis et continus », Lie étudie des groupes de transformations analytiques sur l'espace Cn des n variables complexes x1, ..., xn,
dépendant « effectivement » de
r paramètres complexes
a1, ...,
ar. Par la suite, il étudiera aussi, sous le nom de groupes infinis et continus, certains ensembles de transformations dépendant d'une infinité de paramètres (qui, en fait, ne sont pas des groupes). L'étude de Lie repose essentiellement sur la linéarisation qui introduit ce qu'on appelle l'algèbre de Lie du groupe. Si l'on obtient la transformation identique de l'espace
Cn pour un choix
a01, ...,
a0r, la formule de Taylor au premier ordre :
introduit la
transformation infiniment petite :
k = 1par intégration du système différentiel :
on obtient alors le groupe à un paramètre :
que Lie montre être un sous-groupe du groupe initial.
La méthode infinitésimale de Lie consiste en l'étude des opérateurs différentiels linéaires :
qu'il appelle
transformations infinitésimales et dont l'ensemble forme, […]
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