4 votos

Un problema de grupo finito (¿relacionado con el teorema de Sylow?).

En primer lugar, permítanme describir el problema que intento resolver:

Sea $p$ sea un primo, $G$ un grupo finito, $P$ a $p$ -Subgrupo Sylow de $G$ y $L$ un conjunto de todos los elementos de $G$ cuyo orden es coprimo a $p$ . Demostrar que si $K$ es un subgrupo normal de $G$ con $\lvert K \rvert$ es coprimo de $p$ y $G = PK$ entonces $K = L$ .

Ya he demostrado que $K \subset L$ . (Para cualquier elemento $k$ de $K$ considera $\langle k \rangle$ y utilizar el teorema de Lagrange y la hipótesis de que $\lvert K \rvert$ es coprimo de $p$ .)

Entonces trato de mostrar $K \supset L$ pero no puedo. ¿Podría ayudarme? He intentado lo siguiente:

Sea $z$ sea un elemento de $L$ . En $L \subset G = PK$ se puede escribir de la forma $z = xy$ para algunos $x \in P$ y $y \in K$ . Ponga $q$ sea la mayor potencia de $p$ dividiendo $\lvert G \rvert$ . Desde $K$ es normal y $P$ es $p$ -Subgrupo Sylow, $$ z^q = (xy)^q = x^q k = k \in K $$ para algunos $k \in K$ . Por lo tanto, al menos, $z^q \in K$ . Pero desde aquí, ¿cómo puedo mostrar $z \in K$ ? Si mi inglés es malo o la descripción matemática no es clara, dímelo; lo arreglaré. Gracias.

3voto

Andreas Caranti Puntos 35676

Si he entendido bien su pregunta, casi lo ha conseguido. Deje que $z \in L$ , $n = \lvert P \rvert$ , $m = \lvert G : P \rvert$ . Entonces $z^n \in K$ básicamente como en tu prueba. Pero también $z^m = 1$ como $z \in L$ . Desde $(m, n) = 1$ hay $u, v$ tal que $m u + n v = 1$ . Así \begin{equation} z = z^1 = z^{m u + n v} = (z^{m})^u (z^{n})^v \in K. \end{equation}

1voto

DonAntonio Puntos 104482

Creo que has olvidado que el orden de $\,z\,$ es coprimo con $\,p\,$ y, por tanto, con $\,q=p^n\,$ también, así que si $\,t=\mathcal Ord(z)\,$ entonces existe $\,m,n\in\Bbb Z\,$ s.t. $\,mt+nq=1\,$ pero entonces

$$z=z^1=z^{mt+nq}=(z^t)^n(z^q)^n=k^n\in K$$

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