85686 (589856), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Напомним, что насыщенной формацией конечных групп называется класс конечных групп, замкнутый относительно гомоморфных образов, подпрямых произведений и фраттиниевых расширений. Такой подход к изучению строения конечных групп привлек внимание многих специалистов по алгебре и исследования, связанные с насыщенными формациями, составили одно из доминирующих направлений современной теории классов групп.
Эффективность метода Гашюца проявилась прежде всего в том, что многие коренные свойства конечных групп имеют инвариантный характер при переходе от одной насыщенной формации к другой.
Известно, что класс нильпотентных групп замкнут относительно произведения нормальных подгрупп. В работе [64] Хоуксом была поставлена задача об описании наследственных разрешимых формаций Фиттинга, т. е. формаций
, замкнутых относительно произведения нормальных
-подгрупп. Брайс и Косси в работе [53] доказали, что любая разрешимая наследственная формация Фиттинга является насыщенной. Полное решение проблемы Хоукса было получено В.Н. Семенчуком в работах [27, 30].
Развивая подход Хоукса, Л.А. Шеметков предложил изучать формации , замкнутые относительно произведения
-подгрупп, обладающих некоторыми заданными свойствами. В настоящее время данная тематика активно развивается математиками Испании, Китая, Беларуси.
В теории классов конечных групп естественным обобщением понятия субнормальности является понятие -субнормальности и
-достижимости. В дальнейшем такие подгруппы будем нызывать обобщенно субнормальными.
Одной из первых классификационных проблем данного направления является проблема Л.А. Шеметкова об описании наследственных насыщенных сверхрадикальных формаций, т. е. формаций с тем свойством, что любая группа
, где
и
--
-субнормальные
-подгруппы, принадлежит
.
Данная проблема сразу привлекла пристальное внимание специалистов по теории классов конечных групп. В работе [28] В.Н. Семенчуком в классе конечных разрешимых групп получено полное решение данной проблемы. Л.А. Шеметковым и В.Н. Семенчуком в работе [33] найдены серии произвольных наследственных насыщенных сверхрадикальных формаций.
Известно, что формация всех сверхразрешимых групп не замкнута относительно произведения нормальных сверхразрешимых подгрупп, но замкнута относительно произведения нормальных сверхразрешимых подгрупп взаимно простых индексов. В связи с этим возникает задача об описании наследственных насыщенных формаций , замкнутых относительно произведения обобщенно субнормальных (
-субнормальных,
-достижимых)
-подгрупп, индексы которых взаимно просты.
Классифицировать наследственные насыщенные формации с тем свойством, что любая группа
, где
и
---
-субнормальные
-подгруппы взаимно простых индексов, принадлежит
.
В 1996 году В.Н. Тютянов в работе [38] доказал, что любая конечная группа вида , где
и
---
-нильпотентные подгруппы и индексы
,
не делятся на некоторое простое число
, является
-нильпотентной группой.
Естественно возникает задача об описании наследственных насыщенных формаций , замкнутых относительно произведения
-подгрупп, индексы которых не делятся на некоторое фиксированное простое число.
В попытках решения этих и других классификационных проблем выявилась особая роль критических групп формации ( минимальных не
-групп), т. е. групп, не принадлежащих некоторому классу групп
, но все собственные подгруппы которых принадлежат
. Еще в 1933 году С.А. Чунихин [40] поставил задачу изучения строения группы, в зависимости от свойств ее критических подгрупп. Развивая данную идею С.А. Чунихина, Л.А. Шеметков на восьмом (Сумы, 1982 г.) и девятом (Москва, 1984 г.) Всесоюзных симпозиумах по теории групп отметил особую роль критических групп при изучении не только отдельной группы, но и при описании классов групп.
Таким образом, задача классификации наследственных насыщенных формаций , замкнутых относительно произведения
-подгрупп, обладающих заданными свойствами, занимает важное место в современной теории классов групп. На реализацию этой актуальной задачи и направлено данное диссертационное исследование.
1. Некоторые базисные леммы
В теории конечных групп одним из основных понятий является понятие субнормальности подгрупп, введенное Виландтом в работе [73].
Напомним, что подгруппа называется субнормальной подгруппой группы
, если существует цепь подгрупп
такая, что для любого подгруппа
нормальна в
.
Естественным обобщением понятия субнормальности является понятие -субнормальности, которое для произвольных конечных групп впервые введено Л.А. Шеметковым в монографии [44].
Пусть --- непустая формация. Подгруппу
группы
называют
-субнормальной, если либо
, либо существует максимальная цепь
такая, что для всех
.
Несколько другое понятие -субнормальности введено Кегелем в работе [69]. Фактически оно объединяет понятие субнормальности и
-субнормальности в смысле Шеметкова.
Подгруппу называют
-субнормальной в смысле Кегеля или
-достижимой, если существует цепь подгрупп
такая, что для любого либо подгруппа
нормальна в
, либо
.
Для любой непустой формации множество всех
-достижимых подгрупп произвольной группы
содержит множество всех субнормальных подгрупп группы
и множество всех
-субнормальных подгрупп группы
. Если же
--- непустая нильпотентная формация, то множество всех
-достижимых подгрупп в точности совпадает с множеством всех субнормальных подгрупп для любой группы
.
В Коуровской тетради [10] Л.А. Шеметковым была поставлена проблема классификации сверхрадикальных формаций.
Напомним, что формация называется сверхрадикальной, если она удовлетворяет следующим требованиям:
1) --- нормально наследственная формация;
2) любая группа , где
и
---
-субнормальные
-подгруппы из
, принадлежит
.
В.Н. Семенчуком в работе [28] в классе конечных разрешимых групп было получено полное решение данной проблемы.
В данной главе получено полное решение проблемы Шеметкова для наследственных насыщенных формаций, критические группы которых разрешимы
В данном разделе приводятся некоторые свойства критических групп (минимальных не -групп) и обобщенно субнормальных (
-субнормальных и
-достижимых) подгрупп, которые будут использоваться при доказательстве основных результатов диссертации.
Напомним, что критической группой формации ( минимальной не
-группой) называется группа, не принадлежащая
, все собственные подгруппы которой принадлежат
. Множество всех таких групп обозначают
. Через
обозначают множество всех разрешимых групп, а через
--- множество всех групп, у которых
-корадикал
разрешим.
1.1 Лемма. Пусть --- насыщенная формация,
--- наследственная насыщенная формация. Если
и
, где
, то
.
Доказательство. Пусть . По теореме 2.2.1,
---
-группа. Очевидно, что
. По лемме 2.2.2,
, где
---
-группа,
---
-группа и
. Так как
и
, то
. Следовательно,
---
-группа. Пусть
---
-главный фактор
. Если
---
-группа, то
-централен.
Пусть ---
-группа. По теореме 2.2.3,
. Пусть
и
--- произвольная
-абнормальная максимальная подгруппа группы
. Тогда
. Так как
, то, по теореме 2.2.4,
. Следовательно,
. Поскольку
то . Учитывая, что
, по теореме 2.2.5, имеем
где --- максимальные внутренние локальные экраны, соответственно
и
. Если
, то
. Отсюда и из того, что
следует . А это значит, что
-централен.
Пусть . Так как
--- насыщенная формация и
, то
. Следовательно,
---
-нормализатор группы
. В силу того, что
покрывает
, то
-централен. Следовательно,
. По теореме 2.2.4,
. Лемма доказана.
1.2 Лемма. Пусть --- непустая наследственная формация. Если
---
-субнормальная подгруппа, то
--- субнормальная подгруппа.
Доказательство. Пусть ---
-субнормальная подгруппа группы
. Если
, то лемма очевидна. Пусть
. Тогда
содержится в максимальной
-нормальной подгруппе
группы
. По индукции,
--- субнормальная подгруппа из
. Так как
и
--- наследственная формация, то
. Следовательно,
, значит,
. Поскольку
--- нормальная подгруппа группы
, то
--- субнормальная подгруппа
. Лемма доказана.
1.3 Лемма. Пусть --- наследственная насыщенная формация,
---
-субнормальная подгруппа группы
такая, что
. Тогда
.
Доказательство. Пусть . Очевидно,
Так как , то по индукции
. Следовательно,
Отсюда, согласно лемме 2.2.6,
Пусть . Тогда
--- цоколь группы
. По лемме 3.1.2,
--- субнормальная подгруппа группы
. По теореме 2.2.7,
. Следовательно,
--- нормальная подгруппа группы
. Тогда
По теореме 2.2.8, . Отсюда следует, что
. Так как
и
--- наследственная формация, то
. Получаем
, т. е.
. Лемма доказана.
В следующих леммах приводятся основные свойства -субнормальных подгрупп.
1.4 Лемма. Пусть --- непустая наследственная формация. Тогда справедливы следующие утверждения:
1) если --- подгруппа группы
и
, то
---
-субнормальная (
-достижимая) подгруппа группы
;
2) если ---
-субнормальная (
-достижимая) подгруппа группы
, то
---
-субнормальная (
-достижимая) подгруппа
для любой подгруппы
группы
;
3) если ---
-субнормальная (
-достижимая) подгруппа
и
---
-субнормальная (
-достижимая) подгруппа группы
, то
---
-субнормальная (
-достижимая) подгруппа группы
;