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Multiplicando todos los elementos en un grupo

Deje $G = \{ g_i | i = 1, ...,n \}$ ser un grupo finito y denotan por $G!$ el conjunto múltiple que consta de todos los productos de todos los diferentes elementos de $G$ en cualquier orden, que es $$ G! = [ \prod_i g_{\sigma(i)} | \sigma \in S_n] $$.

Estoy interesado en saber cómo $G!$ se comporta como un conjunto, y también ¿cuál es la frecuencia de cada elemento aparece (es decir, cómo se comporta, como un conjunto múltiple).

En el caso de un abelian $G$, $G!$ es 1 o (si existe) el único elemento de orden 2 en $G$.

Podemos utilizar el abelian caso para conseguir una (aparentemente apretado) límite superior en $G!$ como un conjunto, considerando modding por $[G,G]$: proyección de cada producto para el cociente, que es abelian, obtenemos $a^{\#[G,G]} \in G/[G,G]$ donde $a$ es el único elemento de orden 2 en $G/[G,G]$ si es que existe, y la identidad de otra manera. Por lo tanto, si bien $a$ es la identidad o $\#[G,G]$ es incluso, $G!$ está totalmente contenida en $[G,G]$, y en contrario contenida en el coset correspondiente a $a$.

La razón de esta enlazado parece apretado es que en general es fácil de obtener elementos en el colector de un grupo (hasta el elemento de orden 2): si $a,b,a^{-1},b^{-1}$ son distintos, $[a,b] \in G!$ poniendo todos los otros elementos de $G$ a la derecha junto a la inversa, excepto para $a^{\pm1}, b^{\pm1}$ , y, asimismo, para los productos de conmutadores y así sucesivamente.

Es siempre el caso de que $G!$ es un coset de el colector de un grupo? ¿Cuál es la frecuencia de cada elemento aparece? También podría ser útil para mirar a la acción de la $Aut(G)$ a $G!$, pero no estoy totalmente seguro de lo que puede que nos dicen.

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Stewart Puntos 81

Sí, su $G!$ (en conjunto) siempre es $[G,G]$ (si la orden de $G$ es impar, o su Sylow $2$-subgrupo es no-cíclico) o $z[G,G]$ si $G$ ha cíclico de Sylow $2$-subgrupo, donde $z$ es la involución en la Sylow $2$-subgrupo. Esto fue al parecer una pregunta/conjetura de Golomb (ver pág. 973) y de forma independiente de Fuchs (en un seminario de 1964), demostrado por Dénes y Hermann.

(Dirigiéndose a la Marca de Sapir comentario, no he podido encontrar una referencia publicada por Fuchs, pero se las arregló para seguir la pista de este documento por Dénes y Keedwell que contiene una discusión de algunos de los antecedentes de la cuestión.)

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