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数学において、ソフス・リー (Sophus Lie, 1875) にちなんで名づけられたリーの積公式 (Lie product formula) は、任意の ''n'' × ''n'' 実あるいは複素行列 , に対して、 : が成り立つという定理である。ここで は ''A'' の行列指数関数を表す。リー・トロッターの積公式 (Lie–Trotter product formula) およびトロッター・加藤の定理 (Trotter–Kato theorem) はこれをある非有界線型作用素 , に拡張する。 ==定理== を任意の正方行列、 を自然数とする場合、次の式が成立する。 : ここで は行列指数関数による の像であり、次の式により定義される。 : ただし、''A''0 = ''I'' である( は単位行列)。 リー・トロッター積公式は、通常の指数関数における次の規則の拡張である。 : この式は、 が任意の実数または複素数の場合に成立する。 を行列 で置き変え、指数関数を行列指数関数で置き変えると、この規則が成立するためには、一般に と が可換である必要がある。しかし、リー・トロッター積公式は、 と が可換でなくても一般に成立する。 この公式は、の自明な系である。 より一般的には、 を行列に限定せず、任意のノルム空間 上の有限なノルムを持つ線形作用素としても、この公式は成立する。ここで、ノルム空間 上の線形作用素 のノルム とは次の式で定義される実数である。 :
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