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¿Puede un grupo de incontable tienen un número contable de subgrupos?

<blockquote> <p>¿Puede hacer solamente un número contable de subgrupos de un grupo incontable?</p> <p>Por favor dar ejemplos si los hubiera!</p> </blockquote> <p>Edit: Quiero un grupo tener cardinalidad incontable pero tienen un número contable de subgrupos.</p> <p>Contable número de subgrupos, es decir que la colección de todos los subgrupos de un grupo es contable.</p>

33voto

bof Puntos 19273

No. Supongamos $G$ es un incontable grupo. Cada elemento de a$g$ de $G$ pertenece a una contables subgrupo de $G$, es decir, el subgrupo cíclico $\langle g\rangle$. Por lo tanto $G$ es la unión de todos los de su contables de los subgrupos. Desde una contables de la unión de conjuntos contables es contable, $G$ debe tener una cantidad no numerable de contables de los subgrupos.

11voto

ManuelSchneid3r Puntos 116

EDIT: bof la respuesta es la correcta, pero la construcción de abajo - mientras completamente inútil overkill - es todavía un ejemplo de una técnica útil, así que voy a dejar esta respuesta.


No, esto no puede suceder.

Supongamos $G$ es un grupo y $A$ es una contables subconjunto de $G$. A continuación el cierre de $A$ en el grupo de operaciones ($*$ e $^{-1}$) $G$, $\langle A\rangle$, es de nuevo contables - este es un buen ejercicio (SUGERENCIA: el conjunto finito de cadenas a partir de una contables conjunto es contable).

Con esto en mano, si $G$ es un incontable grupo podemos construir una innumerable cadena de subgrupos de $G$, como sigue:

  • Vamos a definir una contables subgrupo $A_\delta$ por cada contables ordinal $\delta$. Hay una cantidad no numerable de estos, así que si podemos hacer esto vamos a hacer.

  • Dejamos $A_0$ ser el subgrupo trivial.

  • Después de haber definido $A_\eta$ por cada $\eta<\delta$, dejamos $a$ ser un elemento de $G$ no $\bigcup_{\eta<\delta}A_\eta$ - que existe, ya que esta es una contables de la unión de contables de los subgrupos, y $G$ es incontable y deje $A_\delta=\langle (\bigcup_{\eta<\delta}A_\eta)\cup\{a\}\rangle$.

  • Es fácil demostrar por inducción transfinita que $(A_\delta)_{\delta<\omega_1}$ es estrictamente creciente de la cadena de contables subgrupos de $G$, así que hemos terminado.

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