Pure Mathematics
Vol.06 No.03(2016), Article ID:17509,4
pages
10.12677/PM.2016.63024
The Number of Hall π-Subgroups of a π-Separable Group
Shuzhen Fang, Xin Li, Fang Zhou
Department of Mathematics, Taiyuan Normal University, Jinzhong Shanxi
Received: Apr. 20th, 2016; accepted: May 6th, 2016; published: May 9th, 2016
Copyright © 2016 by authors and Hans Publishers Inc.
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ABSTRACT
Let G be a π-separable finite group, K and H respectively a subgroup and any Hall π-subgroup of G. Alexandre Turull gets the divisibility relation between the number of Hall π-subgroups of G and that of K by using the calculation formula about the number of Hall π-subgroup. It is obtained the form of certificate by using the elementary method.
Keywords:Hall π-Subgroup, π-Separable Finite Group, Divisibility
π-可分群的Hall π-子群的个数
方树珍,李欣,周芳
太原师范学院数学系,山西 晋中
收稿日期:2016年4月20日;录用日期:2016年5月6日;发布日期:2016年5月9日
摘 要
设G是有限π-可分群,H是G的任意Hall π-子群,K是G的子群。Alexandre Turull利用Hall π-子群的计算公式得到G的Hall π-子群H的个数可以被其子群K的Hall π-子群的个数整除这一关系。本文用初等方法证明了该结论。
关键词 :Hall π-子群,有限π-可分群,整除
1. 引言
设是有限群, -是素数集,是的任意-子群,是的子群。本文的符号是标准的,见 [1] ,记的-子群个数为,的-子群个数为。当是-可分群时,有,且为非负整数,其中是在中的稳定子群,很显然有不等关系,另由文 [1] 可知。为了更清楚的反映这一整除关系,本文用初等方法证明了该结论。
2. 主要结果
定理1设为素数集,为有限-可分群,是的子群,则。
为了完成定理1的证明,我们需要下面的引理。
引理1设,均为有限群,且互素作用在上,为的-不变子群,令,则。
文 [2] 引理2.1中对中仅有一个素数的情形进行了证明,该结论推广到由有限多个素数构成的集合上也是成立的,见 [2] 。
引理2设是有限-可分群的正规子群,是的-子群,则。
证明:设群通过共轭作用在集合上,由于,则对任意,有,于是。对于有限-可分群,所有的-子群均共轭,同时,有限-可分群的子群仍是-可分群,见 [3] 。因此,存在满足,从而,即,因此。
引理3设是有限-可分群,。若,则。
证明:对的阶进行归纳。
一方面,设的非平凡正规子群是,满足为-群,记。由及,则有含于,见 [4] ,因而,根据归纳假设得。因为是的正规子群及为的-子群,由引理2可得,同理有,因此。
又因为,且,可得,于是,而对于,有,于是在中的指数等于,因此
由归纳假设所得的整除关系可知,而,故有
。
另一方面,设的非平凡正规子群是,满足为-群,记。由于为的-子群及,根据归纳假设得
由题设条件知,于是,其中在中的指数为-数,故在中的指数也为-数,于是与互素,进而。由同构定理有,于是在中的指数能被整除。
现设,,显然在中的稳定子含于。假设,有,因,有,进而有
故。由于含于及,有
因此。
现设,其中为的正规子群,则在上互素作用。令,则,而,于是。
又因为,由前一种情形可得,因此,根据同构定理可得到
进而有,同理。对于,它是的-不变子群,由引理1可得,因此。
定理1的证明:对在中的指数进行归纳。
设,其中为有限-可分群。由归纳假设可知。现不妨设为的极大子群,对于-可分群来讲,任取,在中的指数有两种情形,或为的方幂数或不能被整除。
若,这里的是正自然数。设为的-子群,为与的交集,则在中的指数等于在中的指数,由此可知为-数,于是,而其中的是因为。由于及,可得,于是有,而对于可被整除,这是因为。因此,即。
若,设,此时,为的-子群,由引理3可知,从而,即。
基金项目
国家自然科学基金(11401424)和山西省自然科学基金(2013011001-3)资助项目资助。
文章引用
方树珍,李 欣,周 芳. π-可分群的Hall π-子群的个数
The Number of Hall π-Subgroups of a π-Separable Group[J]. 理论数学, 2016, 06(03): 162-165. http://dx.doi.org/10.12677/PM.2016.63024
参考文献 (References)
- 1. Turull, A. (2004) The Number of Hall π-Subgroups of a π-Separable Group. Proceedings of the American Mathematical Society, 132, 2563-2565. http://dx.doi.org/10.1090/S0002-9939-04-07412-X
- 2. Navarro, G. (2003) Number of Sylow Subgroups in p-Solvable Groups. Proceedings of the American Mathematical Society, 131, 3019-3020. http://dx.doi.org/10.1090/S0002-9939-03-06884-9
- 3. Isaacs, I.M. (2008) Finite Group Theory. American Ma-thematical Society, Providence. http://dx.doi.org/10.1090/gsm/092
- 4. 徐明曜. 有限群初步[M]. 北京: 科学出版社, 2013.