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En $[G:Z(G)] =n \implies x \mapsto x^{n}$ ¿un homomorfismo de grupo?

Sea $G$ sea un grupo finito, y sea $Z(G)$ denota el centro de $G$ . Es un resultado conocido que si $G/Z(G)$ es cíclico, entonces $G$ es abeliano. Así vemos que si $|G|/|Z(G)|=p$ donde $p$ es un primo, entonces $G$ se convierte en un grupo abeliano y, por tanto, el mapa $f: G \to G$ definido por $f(x)=x^{p}$ es un homomorfismo de grupo.

¿Puede generalizarse la pregunta para cualquier número entero positivo $n$ ? Así es:

  • Si $|G|/|Z(G)|=n$ entonces implica que el mapa $f: G \to G$ definido por $f(x)=x^{n}$ ¿es un homomorfismo de grupo?

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¿Qué ocurre cuando $Z(G) = \{e\}$ ?

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@AlexZorn Entonces $f(x) = e$ para todos $x$ que es un homomorfismo.

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De lo que has dicho "es bien sabido" se deduce que de hecho $\;G/Z(G)\;$ no puede ser cíclico no trivial, y por tanto $\;|G/Z(G)|=p\;$ con $\;p\;$ un primo, no puede serlo, y por tanto la base de la pregunta no existe realmente.

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Onorio Catenacci Puntos 6130

Sí, es precisamente el homomorfismo de transferencia $G \to Z(G)$ . Esto se afirma explícitamente como Corolario 7.48 en el libro de Rotman "An Introduction to the Theory of Groups".

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Efectivamente el homomorfismo de transferencia, sin embargo dudo mucho que el OP haya oído hablar de esto, y la propia pregunta deja claro que pensaba en otra cosa.

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@Timbuc ¡Sí, estoy totalmente de acuerdo contigo! Pero quizás anime al OP a aprender sobre el homomorfismo de transferencia. No es particularmente difícil. Toda la teoría hasta el corolario 7.48 ocupa menos de tres páginas en el libro de Rotman.

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Bueno, soy menos optimista que tú en cuanto a animarse a aprender algo que no se suele tratar en teoría de grupos básica cuando uno está inundado de montones de cursos obligatorios, pero estoy de acuerdo contigo en que no puede hacer daño. Gracias.

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