24 votos

¿Puede un grupo ser una unión finita de cosets (izquierdos) de subgrupos de índice infinito?

Para ser más precisos (pero menos ágiles): ¿hay algún ejemplo de un grupo $G$ con un número finito de subgrupos de índice infinito $H_1,\dots, H_n$ y elementos $k_1,\dots, k_n$ tal que $G$ es la unión de los cosets izquierdos $k_1 H_1 , ..., k_n H_n\ ?$ ¿Y si relajamos el requisito de que todos ellos sean izquierda cosets, y preguntar: ¿puede $G$ ¿es la unión de un número finito de estos cosets, siendo algunos cosets izquierdos y otros cosets derechos?

Si $G$ es susceptible entonces esto no puede suceder, ya que cualquier coset de un subgrupo de índice infinito debe tener medida $0$ . Así que esto descarta inmediatamente cualquier grupo abeliano $G$ .

He probado a jugar con los únicos grupos noamenables con los que me siento cómodo, los grupos libres en dos o más generadores. Hace unos meses creí encontrar un contraejemplo sencillo en el grupo libre sobre $\aleph_0$ generadores, pero ahora he perdido mis notas y empiezo a dudar de que alguna vez haya tenido un ejemplo así.

(Esta pregunta me la hizo un amigo que está interesado en algún tipo de aplicación a la teoría de modelos, pero creo que es interesante como enigma independiente).

38voto

kevtrout Puntos 2774

No. Esto se deduce de un hermoso teorema de B.H. Neumann:

Sea $G$ ser un grupo. Si $\{x_iH_i\}_{i=1}^n$ es un recubrimiento de $G$ por cosets de subgrupos propios, entonces $n \geq \min_{i} [G:H_i]$ .

Explícitamente, esto es el Lemma 4.1 en

http://alpha.math.uga.edu/~pete/Neumann54.pdf

Como señala Neumann, la identidad $gH = (g H g^{-1}) g$ muestra que no es una pérdida de generalidad restringir a coberturas por cosets izquierdos.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X