85681 (612546), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Значительные успехи, достигнутые в изучении перестановочных подгрупп, в 1960-1980 годах послужили основой для дальнейшего изучения групп по наличию в них тех или иных систем перестановочных подгрупп. В частности, Хупперт доказал, что разрешимая группа
сверхразрешима, если все максимальные подгруппы всех силовских подгрупп из
перестановочны с силовскими подгруппами из
, и группа
разрешима, если в ней имеется такая силовская подгруппа
и такое ее дополнение
, что
перестановочна со всеми максимальными подгруппами из
. Эти два результата Хупперта дали толчок большому числу публикаций, cвязанных с исследованием влияния на строение основой группы максимальных подгрупп силовских подгрупп и, в частности, с исследованием перестановочности таких подгрупп. Другой результат, давший значительный импульс к исследованию групп с заданными системами перестановочных подгрупп был получен Асаадом и Шаланом в их совместной работе, где была доказана сверхразрешимость конечной группы
при условии, что
, где все подгруппы из
перестановочны со всеми подгруппами из
. Идеи этой работы и, в частности, отмеченный здесь результат этой работы были развиты во многих направлениях в исследованиях многих авторов, где на основе перестановочности были описаны многие важные классы конечных и бесконечных групп .
В работе Го Вэньбиня, Шама и А.Н. Скибы было рассмотрено новое обобщение понятия перестановочной подгруппы. Согласно, погруппы
и
называются
-перестановочными, где
, если в
имеется такой элемент
, что
. Используя понятие
-перестановочности можно охарактеризовать многие важные классы групп по наличию в них тех или иных
-перестановочных подгрупп для подходящих
. Согласно, группа
является сверхразрешимой тогда и только тогда, когда все ее максимальные подгруппы
-перестановочны со всеми другими подгруппами этой группы. Новые характеризации в терминах
-перестановочных подгрупп для класов разрешимых, сверхразрешимых и нильпотентных групп можно найти в работах.
Таким образом, задача изучения групп с заданной системой перестановочных и обобщенно перестановочных подгрупп вполне актуальна, и дальнейшей ее реализации посвящена данная работа.
1. Классификация групп с перестановочными обобщенно максимальными подгруппами
Результаты, связанные с изучением максимальных подгрупп, составили одно из самых содержательных направлений в теории конечных групп. Это связано прежде всего с тем, что многие известные классы групп допускают описания на основе свойств максимальных подгрупп. Отметим, например, что группа
нильпотентна тогда и только тогда, когда все ее максимальные подгруппы нормальны; сверхразрешима тогда и только тогда, когда индексы всех ее максимальных подгрупп просты ; разрешима тогда и только тогда, когда у любой ее максимальной подгруппы нормальный индекс совпадает с обычным индексом . Отметим также, что максимальные подгруппы лежат в основе многих важных признаков принадлежности группы выделенному классу групп. Наиболее известными результатами в этом направлении являются теорема Дескинса-Томпсона-Янко о том, что группа разрешима, если она обладает максимальной нильпотентной подгруппой, у которой класс нильпотентности силовских
-подгрупп не превосходит 2 и теорема О.Ю. Шмидта о разрешимости группы, у которой все максимальные подгруппы нильпотентны. Отметим, что разрешимость групп, у которых все максимальные подгруппы сверхразрешимы, была установлена Хуппертом.
По мере развития теории максимальных подгрупп многими авторами предпринимались также попытки изучения и применения
-максимальных,
-максимальных и т.д. подгрупп. При этом, как и для максимальных подгрупп, с одной стороны рассматривались группы с различными ограничениями на способ вложения обобщенно максимальных подгрупп в эти группы, с другой стороны исследовались свойства основной группы в зависимости от условий, накладываемых на внутреннее строение
-максимальных,
-максимальных и т.д. подгрупп. Пожалуй, наиболее ранний результат, относящийся к этому направлению, был получен Хуппертом, установившим сверхразрешимость группы, у которой все вторые максимальные подгруппы нормальны. В дальнейшем этот результат был развит в нескольких направлениях. В частности, сверхразрешимость разрешимых групп, у которых все вторые максимальные подгруппы перестановочны со всеми силовскими подгруппами было установлена Агровалем , а в работе Л.А. Поляков доказал, что группа сверхразрешима, если любая ее
-максимальная подгруппа перестановочна со всеми максимальными подгруппами этой группы .
Оказалось, что группы, у которых все
-максимальные подгруппы нильпотентны, не обязательно разрешимы и полное описание групп с таким свойством в неразрешимом случае было получено Янком, а в разрешимом случае В.А. Белоноговым. Группы, у которых все
-максимальные подгруппы абелевы, были описаны Я.Г. Берковичем в работе. Эти результаты получили развитие в работе В.Н. Семенчука, который дал полное описание разрешимых групп, у которых все их
-максимальные подгруппы сверхразрешимы.
В последние годы получен ряд новых интересных результатов о
-максимальных подгруппах, связанных с изучением их способа вложения в основную группу. В этой связи, прежде всего , в которых на языке
-максимальных подгрупп получены описания ряда важных классов групп. Напомним, что подгруппа
группы
обладает свойством покрытия-изолирования, если для любого главного фактора
группы
выполняется одно из двух условий
или
. В работе доказано, что группа
разрешима тогда и только тогда, когда в
имеется такая
-максимальная разрешимая подгруппа, которая обладает свойством покрытия-изолирования. Отметим также, что в работе, а также в работе изучалось строение групп, в зависимоси от
-максимальных подгрупп их силовских подгрупп.
Пусть
и
- подгруппы группы
. Тогда подгруппа
называется
-перестановочной с
, если в
найдется такой элемент
, что
. В работе найдены новые описания нильпотентных и сверхразрешимых групп на основе условия
-перестановочности для
-максимальных подгрупп. В частности, доказано, что: Группа
нильпотентна тогда и только тогда, когда для любой
-максимальной подгруппы
группы
, имеющей непримарный индекс, в
найдется такая нильпотентная подгруппа
, что
и
-перестановочна со всеми подгруппами из
.
Пусть
- набор всех
-максимальных подгрупп группы
.
Как показывают упомянутые выше результаты работ, условия перестановочности, накладываемые на подгруппы из
, существенно определяют строение основной группы. В работе Л.Я. Полякова было доказано, что группа
разрешима, если любая подгруппа из
перестановочна со всеми подгруппами из
для всех
, где
. В связи с этим результатом естественно возникает вопрос о полном описании групп с таким свойством. Решению данной задачи и посвящена настоящая глава.
2. Группы с
-перестановочными
-максимальными подгруппами
Отмеченные выше результаты работы допускают следующие уточнения.
[2.1]. Пусть
- группа,
- ее подгруппа Фиттинга. Если любая
-максимальная подгруппа группы
-перестановочна со всеми максимальными подгруппами группы
, то группа
метанильпотентна.
Доказательство. Предположим, что теорема не верна, и пусть
- контрпример минимального порядка. Доказательство разобьем на следующие этапы.
(1) Для любой неединичной нормальной в
подгруппы
факторгруппа
метанильпотентна.
Рассмотрим факторгруппу
. Пусть
- произвольная максимальная в
подгруппа и
- произвольная
-максимальная
подгруппа. Тогда
максимальна в
и
-максимальна в
, а значит, по условию подгруппа
-перестановочна с подгруппой
. Но тогда, согласно лемме Error: Reference source not found, подгруппа
-перестановочна с подгруппой
. Итак, условие теоремы выполняется в
. Но
и поэтому согласно выбора группы
, мы имеем (1).
(2)
- разрешимая группа.
Если в группе
существует единичная
-максимальная подгруппа, то теорема очевидно справедлива. Предположим, что в группе
все
-максимальные подгруппы отличны от единицы. Докажем, что для каждой максимальной подгруппы
группы
,
. Пусть
- максимальная подгруппа группы
. Тогда по условию для каждого
, мы имеем
. Ввиду леммы Error: Reference source not found,
и, следовательно,
. Значит,
. Поскольку
, то
и поэтому по выбору группы
мы заключаем, что
- разрешимая группа. Это означает, что
разрешима, и следовательно,
- разрешимая группа.
(3) Группа
имеет единственную минимальную нормальную подгруппу
и
, где
и
- максимальная в
подгруппа, которая не является нильпотентной группой.















