Cztery zadania z teorii grup

Grupy, pierścienie, ciała, rozkładalność, klasyczne struktury algebraiczne...
mmss
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 170
Rejestracja: 1 lis 2018, o 15:40
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Podziękował: 17 razy
Pomógł: 2 razy

Cztery zadania z teorii grup

Post autor: mmss »

Mam niestety spory problem z algebrą abstrakcyjną, póki co jest to na prawdę kosmos. Czy mógłby ktoś wesprzeć i powiedzieć jak powinno się rozwiązywać takie zadania?

1. Wykaż, że jeśli \(\displaystyle{ G}\) jest abelowa rzędu \(\displaystyle{ 78}\), to \(\displaystyle{ G}\) jest cykliczna.
2. Niech \(\displaystyle{ |G| = 2 }\) oraz niech \(\displaystyle{ H}\) będzie podgrupą normalną rzędu \(\displaystyle{ 5}\). Pokaż, że \(\displaystyle{ G}\) jest abelowa.
3.Udowodnij, że jeśli \(\displaystyle{ G}\) jest grupą rzędu \(\displaystyle{ 10}\) i \(\displaystyle{ G}\) ma dokładnie jeden element rzędu \(\displaystyle{ 2}\), to \(\displaystyle{ G}\) jest grupą cykliczną.
4. Wskaż element maksymalnego rzędu w grupie \(\displaystyle{ S_{6}}\).

Niestety, nie mam pojęcia od czego zacząć. Znam tw. Lagrange'a o tym że rząd grupy skończonej jest podzielny przed rząd podgrupy, jednakże, co to ma do tych zadań to nie wiem. Staram się przerobić teorię z "Wstęp do teorii grup" Czesława Bagińskiego, jednakże tego typu zadań tam nie znalazłem.

Jeśli mogę liczyć na pomoc w rozwiązaniu, będę bardzo dziękował :) .
Ostatnio zmieniony 19 lis 2019, o 17:12 przez Jan Kraszewski, łącznie zmieniany 1 raz.
Powód: Poprawa wiadomości.
Jan Kraszewski
Administrator
Administrator
Posty: 34285
Rejestracja: 20 mar 2006, o 21:54
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Wrocław
Podziękował: 3 razy
Pomógł: 5203 razy

Re: Cztery zadania z teorii grup

Post autor: Jan Kraszewski »

mmss pisze: 19 lis 2019, o 17:032. Niech \(\displaystyle{ |G| = 2 }\) oraz niech \(\displaystyle{ H}\) będzie podgrupą normalną rzędu \(\displaystyle{ 5}\). Pokaż, że \(\displaystyle{ G}\) jest abelowa.
Coś tu jest nie tak z treścią zadania.

JK
mmss
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 170
Rejestracja: 1 lis 2018, o 15:40
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Podziękował: 17 razy
Pomógł: 2 razy

Re: Cztery zadania z teorii grup

Post autor: mmss »

Poprawa do zadania 2.

Niech \(\displaystyle{ |G| = 20 }\) oraz niech \(\displaystyle{ H }\) będzie podgrupą normalną rzędu \(\displaystyle{ 5 }\). Pokaż Ze \(\displaystyle{ G }\) jest abelowa.
Awatar użytkownika
Dasio11
Moderator
Moderator
Posty: 10225
Rejestracja: 21 kwie 2009, o 19:04
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Wrocław
Podziękował: 40 razy
Pomógł: 2362 razy

Re: Cztery zadania z teorii grup

Post autor: Dasio11 »

1. Wskazówka: wykaż, że jeśli w dowolnej grupie abelowej \(\displaystyle{ H}\) istnieją elementy \(\displaystyle{ a, b \in G}\) rzędów \(\displaystyle{ k, \ell \in \NN}\) odpowiednio, gdzie \(\displaystyle{ \mathrm{NWD}(k, \ell) = 1}\), to w \(\displaystyle{ H}\) istnieje też element rzędu \(\displaystyle{ k \cdot \ell}\). Następnie w grupie \(\displaystyle{ G}\) zastosuj twierdzenie Cauchy'ego lub Sylowa, aby otrzymać elementy \(\displaystyle{ a, b, c \in G}\) rzędów \(\displaystyle{ 2, 3, 13}\) odpowiednio i wywnioskuj, że w tej grupie istnieje element rzędu \(\displaystyle{ 78 = 2 \cdot 3 \cdot 13}\).

2. Wygląda na nieprawdziwe.
Awatar użytkownika
Gosda
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 340
Rejestracja: 29 cze 2019, o 19:46
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Oulu
Podziękował: 42 razy
Pomógł: 60 razy

Re: Cztery zadania z teorii grup

Post autor: Gosda »

2. jest nieprawdziwe, bo każda grupa rzędu \(\displaystyle{ 20}\) ma podgrupę normalną rzędu \(\displaystyle{ 5}\), w tym grupa diedralna. A ta jak wiadomo nie jest przemienna.
Awatar użytkownika
Dasio11
Moderator
Moderator
Posty: 10225
Rejestracja: 21 kwie 2009, o 19:04
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Wrocław
Podziękował: 40 razy
Pomógł: 2362 razy

Re: Cztery zadania z teorii grup

Post autor: Dasio11 »

3. Niech \(\displaystyle{ a \in G}\) będzie elementem rzędu \(\displaystyle{ 2}\). Zauważmy, że każdy element \(\displaystyle{ b \in G}\) jest przemienny z \(\displaystyle{ a}\), bo \(\displaystyle{ bab^{-1}}\) też jest elementem rzędu \(\displaystyle{ 2}\), zatem \(\displaystyle{ bab^{-1} = a}\) czyli \(\displaystyle{ ba = ab}\). Weźmy teraz element \(\displaystyle{ b \in G}\) rzędu \(\displaystyle{ 5}\) (który istnieje na mocy twierdzenia Cauchy'ego). Wystarczy wykazać, że \(\displaystyle{ ab}\) jest rzędu \(\displaystyle{ 10}\).
ODPOWIEDZ