86276 (589956), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Отже, якщо , те
ізоморфна
, де
й
- прості числа.
Нехай тепер . Припустимо, що
не є мінімальною нормальною в
підгрупою, і нехай
- мінімальна нормальна в
підгрупа, що втримується в.
По індукції,
, де
- нильпотентна, а
ізоморфна
або
. Тому що
, те
- власна в
підгрупа, і для її прообразу
в групі
по індукції одержуємо, що
, де
або
. Підгрупа
характеристична в
, а
нормальна в
, тому
нормально в.
Тому що
те
Оскільки для несверхразрешимої підгрупи з
існує нильпотентна підгрупа
така, що
, те
буде нильпотентною підгрупою.
Тепер розглянемо випадок, коли - мінімальна нормальна в
підгрупа. Припустимо, що комутант
- власна в
підгрупа. Тому що
те
З мінімальності одержуємо, що
Тому що
де й
- прості числа, то в цьому випадку теорема доведена.
Отже, нехай . Якщо
- власна підгрупа у своєму централізаторі, то із простоти
треба, що
втримується в центрі
. Тепер група
ізоморфна
або
по теоремі VI.25.7 [14].
Нехай само централізована. Оскільки
розв'язно, те
-
-група для деякого простого
. Допусти, що існує простої
, що ділить порядок
, і нехай
- силовська
-підгрупа з
. Якщо підгрупа
сверхразрешима, то
нильпотентна й
не само централізована. Якщо
не сверхразрешима, то за умовою теореми існує нильпотентна підгрупа
така, що
. Але тепер
буде розв'язної як добуток двох нильпотентних підгруп, протиріччя. Отже, - найбільше просте число, що ділить порядок
.
Допустимо, що не втримується в.
Тоді
- власна в
підгрупа й
. Тому що
,
і
-
-група, те
- група непарного порядку. Підгрупа
має порядок
і
- просте число. Тому
й тепер
, а фактор-група
буде розв'язної як добуток двох нильпотентних підгруп. Протиріччя.
Отже, утримується в
і із
й нильпотентності
одержуємо, що
-
-група для найбільшого простого
, що ділить порядок
. З теореми 2.1 [15] одержуємо, що
, а
. Але тепер
- підгрупа непримарного індексу. Тому вона сверхразрешима, а тому що її порядок дорівнює
, те
нильпотентна, і знову
не само централізована. Протиріччя.
Теорема доведена повністю.
Розглянемо доказ наслідку.
Proof. Нехай - кінцева нерозв'язна група, у якій всі підгрупи непримарного індексу сверхразрешимі. Якщо
- несверхразрешима в
підгрупа, те
, де
- просте число. Тепер
для силовської
-підгрупи
з
, тобто група
задовольняє умові теореми. Тому
або
де - нильпотентна група. Якщо
те в є несверхразрешима підгрупа
індексу
. Тому що цей індекс повинен бути примарним, те
або
, тому
або
, а
- або
-група, або
-група. Якщо
те в є несверхразрешимая підгрупа Шмидта порядку
, а її індекс дорівнює
й повинен бути примарним, тобто
повинна бути
-групою. Наслідок доведений.
4. Використовувані результати
Лема 4.1. Нехай . Тоді:
(1) якщо ,
, те
;
(2) якщо ,
, те
.
Наслідок 4.2. Якщо нильпотентна, те
нильпотентна.
Теорема 4.3. Нехай ,
і
. Якщо
нильпотентна, то
нильпотентна.
Теорема 4.4. (1) Центр неодиничної нильпотентною групи
відмінний від одиниці й
.
(2) У нильпотентною групі кожна власна підгрупа відмінна від свого нормализатора.
(3) У нильпотентною групі перетинання неодиничної нормальної підгрупи
із центром групи відмінно від одиниці й
.
Лема 4.5. Нехай - нормальна підгрупа групи
. Тоді:
(1) якщо , те
й
;
(2) якщо , те
й
;
(3) ;
(4) .
Теорема 4.6. Група нильпотентна тоді й тільки тоді, коли її комутант утримується в підгрупі Фратіні.
Теорема 4.7. Нехай . Тоді:
(1) ;
(2) ;
(3) якщо , те
;
(4) якщо й
, те
.
Лема 4.8. Тоді й тільки тоді підгрупа є додаванням до нормальної підгрупи
в групі
, коли
й
.
Наслідок 4.9. (1) Якщо - головний фактор кінцевої групи
, те
й
(2) Якщо - головний фактор порядку
кінцевої групи
, те
- циклічна група порядку, що ділить
.
Теорема 4.10. (1) Якщо існує натуральне число таке, що
, то група
нильпотентна.
(2) Щабель нильпотентності нильпотентною групи є найменше натуральне число
, для якого
Лема 4.11. Нехай . Тоді:
(1) якщо , те або
, або
й
;
(2) якщо абелева й
для деякої власної підгрупи
групи
, те
;
(3) якщо й
, те
.
Висновок
У даній дипломній роботі викладені основи теорії нильпотентної довжини кінцевої розв'язної групи, проведене дослідження величини нильпотентної довжини кінцевих розв'язних груп з відомими додаваннями до максимальних підгруп. У роботі розглянуті наступні питання: підгрупа Фиттинга кінцевої розв'язної групи і її властивості; нильпотентна довжина й інші інваріанти кінцевої розв'язної групи; ознаки можливості розв'язання кінцевої групи з відомими додаваннями до максимальних підгруп; знаходження величини нильпотентної довжини розв'язної групи з відомими додаваннями до максимальних підгруп.
У першому розділі "Підгрупа Фиттинга і її властивості" вивчені властивості підгрупи Фиттинга. Доведено теореми К. Дерка й Монахова В.С.
У другому розділі " - довжина
-розв'язної групи" дані необхідні визначення й доведене теорема.
У главі "Група з нильпотентними додаваннями до підгруп" доведена важлива теорема:
Теорема. Кінцева нерозв'язна група з нильпотентними додаваннями до несверхразрешимих підгруп ізоморфна або
, де
- нильпотентна група, а
й
- прості числа.
Також доведений наслідок із цієї теореми.
Наслідок. Кінцева нерозв'язна група, у якій всі підгрупи непримарного індексу понад розв'язні, ізоморфна або
, де
-
- група, або
, де
-
-група.
Список використаних джерел
[1] В.А. Белоногов. Задачник по теорії груп. - К., 2000.
[2] С.С.Левищенко. //Деякі питання теорії груп. – К., 1975. С. 173-196.
[3] В.С. Монахов. Введення в теорію кінцевих груп і їхніх класів. – К., 2000
[4] В.С. Монахов. Нерозв'язні кінцеві групи з нильпотентними додаваннями. – К., 2004
[5] М.В.Селькин. Максимальні підгрупи в теорії класів кінцевих груп. - К., 1997.
[6] М.Хол. Теорія груп. – К., 2005
[7] Л.А.Шеметков. Формації кінцевих груп. – К., 2006
[8] Скиба А.Н., Шеметков Л.А. Формації алгебр із що доповнюються підформаціями // Укр. мат. журн. - 1991. - Т. 43, № 7, 8. - С. 1008-1012.
[9] Скиба А.Н. Алгебра формацій. – К., 2004
[10] Черніков С.М. Групи із заданими властивостями системи підгруп. – К., 2000
[11] Guo Wenbin. Local formations in which every subformation of type has a complement // Chinese science Bulletin. - 1997. - Vol. 42, № 5. - P. 364-368.
[12] Hall P. A characteristic property of soluble groups // J.London Math. Soc. - 1937. - 12. - P. 198-200.
[13] Huppert B. Endliche Gruppen. I. Berlin-Heidelberg-New York, 1976.
[14] Монахов В. С. Кінцеві групи. – К., 2004