Перечень условных обозначений
Содержание
Перечень условных обозначений
Введение
1 Определение и основные свойства конечных групп с условием плотности для
-субнормальных подгрупп
2 Свойства максимальных подгрупп в группах с плотной системой
-субнормальных подгрупп
3 Описание конечных не
-групп с плотной системой
-субнормальных подгрупп
Заключение
Литература
Перечень условных обозначений
В работе все рассматриваемые группы предполагаются конечными. Используются обозначения, принятые в книгах. Буквами
обозначаются простые числа.
Будем различать знак включения множеств
и знак строгого включения
;
и
--- соответственно знаки пересечения и объединения множеств;
--- пустое множество;
--- множество всех
, для которых выполняется условие
;
--- множество всех простых чисел;
--- некоторое множество простых чисел, т.е.
;
--- дополнение к
во множестве всех простых чисел; в частности,
;
примарное число --- любое число вида
;
--- множество всех целых положительных чисел.
--- некоторое линейное упорядочение множества всех простых чисел
.
Запись
означает, что
предшествует
в упорядочении
,
.
Пусть
--- группа. Тогда:
--- порядок группы
;
--- порядок элемента
группы
;
--- единичный элемент и единичная подгруппа группы
;
--- множество всех простых делителей порядка группы
;
--- множество всех различных простых делителей натурального числа
;
--группа --- группа
, для которой
;
--группа --- группа
, для которой
;
--- подгруппа Фраттини группы
, т.е. пересечение всех максимальных подгрупп группы
;
--- подгруппа Фиттинга группы
, т.е. произведение всех нормальных нильпотентных подгрупп группы
;
--- коммутант группы
;
---
--холловская подгруппа группы
;
--- силовская
--подгруппа группы
;
--- дополнение к силовской
--подгруппе в группе
, т.е.
--холловская подгруппа группы
;
--- группа всех автоморфизмов группы
;
---
является подгруппой группы
;
нетривиальная подгруппа --- неединичная собственная подгруппа;
---
является нормальной подгруппой группы
;
--- подгруппа
характеристична в группе
, т.е.
для любого автоморфизма
;
--- индекс подгруппы
в группе
;
;
--- централизатор подгруппы
в группе
;
--- нормализатор подгруппы
в группе
;
--- центр группы
;
--- циклическая группа порядка
;
Если
и
--- подгруппы группы
, то:
--- прямое произведение подгрупп
и
;
--- полупрямое произведение нормальной подгруппы
и подгруппы
.
Группа
называется:
примарной, если
;
бипримарной, если
.
Скобки
применяются для обозначения подгрупп, порождённых некоторым множеством элементов или подгрупп.
--- подгруппа, порожденная всеми
, для которых выполняется
.
Группу
называют
--нильпотентной, если
.
Группу
порядка
называют
--дисперсивной, если выполняется
и для любого
имеет нормальную подгруппу порядка
. Если при этом упорядочение
таково, что
всегда влечет
, то
--дисперсивная группа называется дисперсивной по Оре.
Цепь --- это совокупность вложенных друг в друга подгрупп. Ряд подгрупп --- это цепь, состоящая из конечного числа членов и проходящая через единицу. Цепь
называется
-цепью (с индексами
); если при этом
является максимальной подгруппой в
для любого
, то указанная цепь называется максимальной
-цепью.
Ряд подгрупп
называется:
субнормальным, если
для любого
;
нормальным, если
для любого
.
Нормальный ряд называется главным, если
является минимальной нормальной подгруппой в
для всех
.
Классы групп, т.е. совокупности групп, замкнутые относительно изоморфизмов, обозначаются прописными готическими буквами. Так же обозначаются формации, т.е. классы групп, замкнутые относительно факторгрупп и подпрямых произведений. За некоторыми классами закреплены стандартные обозначения:
--- класс всех групп;
--- класс всех абелевых групп;
--- класс всех нильпотентных групп;
--- класс всех разрешимых групп;
--- класс всех
--групп;
--- класс всех сверхразрешимых групп.
Пусть
--- некоторый класс групп и
--- группа, тогда:
---
--корадикал группы
, т.е. пересечение всех тех нормальных подгрупп
из
, для которых
. Если
--- формация, то
является наименьшей нормальной подгруппой группы
, факторгруппа по которой принадлежит
. Если
--- формация всех сверхразрешимых групп, то
называется сверхразрешимым корадикалом группы
.
Формация
называется насыщенной, если всегда из
следует, что и
. Класс групп
называется наследственным или
-замкнутым, если из того, что
, следует, что и каждая подгруппа группы
также принадлежит
.
Пусть
--- некоторая непустая формация. Максимальная подгруппа
группы
называется:
-нормальной, если
;
-абнормальной, если
.
Максимальная
-цепь
называется
-субнормальной, если для любого
подгруппа
-нормальна в
. Подгруппа
группы
называется
-субнормальной, если существует хотя бы одна
-субнормальная максимальная
-цепь.
Группа
называется группой с плотной системой
-субнормальных подгрупп, если для любых двух различных подгрупп
и
группы
, из которых первая содержится во второй и не максимальна в ней, в группе
существует такая
-субнормальная подгруппа
, что
. В этом случае также говорят, что множество
-субнормальных в
подгрупп плотно.
Введение
Изучение строения групп по заданным свойствам системы их подгрупп является одним из основных направлений в теории конечных групп. Отметим, что темп и глубина таких исследований непрерывно возрастают. Это направление изучения групп берет свое начало с групп Миллера-Морено, групп Шмидта. В качестве свойств, налагаемых на системы подгрупп, рассматривались абелевость, нормальность, субнормальность, дополняемость и др. Это направление получило широкое развитие в работах многих ведущих алгебраистов.
С дедекиндовых групп, то есть групп, у которых нормальны все подгруппы, началось изучение различных (как конечных, так и бесконечных) групп, у которых некоторая система подгрупп
удовлетворяет условию нормальности. Описание конечных дедекиндовых групп дано в работе Р. Дедекинда, а бесконечных в работе Р. Бэра. Эти работы определили важное направление исследований в теории групп. Главной целью этого направления является описание обобщенно дедекиндовых групп. Эти обобщения дедекиндовых групп осуществляются либо путем сужения системы подгрупп
, то есть подгрупп нормальных во всей группе, либо ослабления свойства нормальности для подгрупп из
. Среди таких обобщений выделим следующие исследования.
Первое существенное обобщение дедекиндовых групп принадлежит О.Ю. Шмидту. Он описал конечные группы с одним и двумя классами сопряженных ненормальных подгрупп, а также установил нильпотентность конечной группы, у которой нормальны все максимальные подгруппы. Конечные группы с нормальными
-тыми максимальными подгруппами изучали Б. Хупперт и З. Янко. Д.Бакли изучал конечные группы, у которых нормальны все минимальные подгруппы.
Значительные расширения класса дедекиндовых групп возникают при переходе от условия нормальности к различным ее обобщениям, как, например, к квазинормальности, субнормальности, нормализаторным условиям и др.
В начале 70-х годов по инициативе С.Н.Черникова началось изучение групп с плотными системами подгрупп. Система подгрупп группы
, обладающая некоторым свойством
, называется плотной в
, если для любых двух подгрупп
из
, где
не максимальна в
, найдется
-подгруппа
такая, что
. Группы с плотной системой дополняемых подгрупп были изучены С.Н.Черниковым.
В 1974 году С.Н.Черников поставил следующий вопрос: каково строение группы
, в которой множество всех ее субнормальных подгрупп плотно? Ответ на этот вопрос был получен А.Манном и В.В.Пылаевым.
Заметим, что в теории формаций понятие субнормальности обобщается следующим образом. Говорят, что подгруппа
является
-субнормальной в
, если существует цепь подгрупп

такая, что
является
-нормальной максимальной подгруппой в
для любого
. Если
совпадает с классом всех нильпотентных групп (который является, конечно,
-замкнутой насыщенной формацией), то
-субнормальная подгруппа оказывается субнормальной.
В связи с развитием теории формаций большое внимание стало уделяться исследованию конечных групп, насыщенных
--подгруппами,
--субнормальными или
--абнормальными подгруппами. В этом направлении проводили свои исследования Л.А.Шеметков, Гашюц, Картер, Шмид, Хоукс и другие.
Ясно, что вопрос С.Н.Черникова можно сформулировать в следующей общей форме: если
---
-замкнутая насыщенная формация, то каково строение группы, в которой множество всех ее
-субнормальных подгрупп плотно?
В таком виде вопрос С.Н.Черникова был исследован в работе для случая, когда
--- класс всех
-нильпотентных групп. В настоящей работе мы исследуем данный вопрос в случаях, когда
--- произвольная
-замкнутая насыщенная формация либо
-нильпотентных, либо
-дисперсивных, либо сверхразрешимых групп.
1. Определение и основные свойства конечных групп с условием плотности для
-субнормальных подгрупп
Опишем вначале общие свойства конечных групп с плотной системой
-субнормальных подгрупп, где
--- произвольная насыщенная
-замкнутая формация.
Группа
называется группой с плотной системой
-субнормальных подгрупп, если для любых двух различных подгрупп
и
группы
, из которых первая содержится во второй и не максимальна в ней, в группе
существует такая
-субнормальная подгруппа
, что
. В этом случае также говорят, что множество
-субнормальных в
подгрупп плотно.
Пусть
--- непустая
-замкнутая насыщенная формация,
--- подгруппа группы
. Тогда справедливы следующие утверждения:
1)
;
2) если
-субнормальна в
и
является подформацией формации
, то
-субнормальна в
.
Доказательство. 1) Из того, что

следует, что
. Это значит, что
.
2) Так как
, то
и
. Отсюда следует, что каждая
-нормальная максимальная подгруппа является
-нормальной максимальной. Лемма доказана.
Пусть
--- непустая
-замкнутая насыщенная формация. Если множество всех
-субнормальных подгрупп плотно в группе
, то справедливы следующие утверждения:
1) если
, то в
множество всех
-субнормальных подгрупп плотно;
2) если
--- подгруппа из
, то множество всех
-субнормальных подгрупп из
является плотным в
.
Доказательство. 1) Пусть
--- нормальная подгруппа группы
. В фактор-группе
рассмотрим две произвольные подгруппы
, из которых первая не максимальна во второй. Тогда
и
не максимальна в
. По условию, в
существует
-субнормальная подгруппа
такая, что
. Следовательно,
-субнормальна в
.
2) Пусть
--- подгруппа из
и
--- две произвольные подгруппы из
такие, что
не максимальна в
. Тогда, по условию, в
существует
-субнормальная подгруппа
, для которой
. Ввиду леммы,
-субнормальна в
. Лемма доказана.
Если
---
-субнормальная подгруппа группы
, то
.
Доказательство. По определению, существует цепь

такая, что
является
-нормальной максимальной подгруппой в
при любом
. Таким образом,
и потому

для каждого
. Следовательно,
.
Пусть
--- непустая
-замкнутая насыщенная формация,
--- группа, у которой множество всех ее
-субнормальных подгрупп плотно. Справедливы следующие утверждения:
1) если
---
-абнормальная максимальная подгруппа группы
, то либо
, либо каждая
-абнормальная максимальная подгруппа из
принадлежит
;
2) если
и
, то
либо максимальна в
, либо
-субнормальна в
.
Доказательство. Докажем сначала 1). Пусть
---
-абнормальная максимальная подгруппа, не принадлежащая
. Допустим, что
обладает
-абнормальной максимальной подгруппой
, не принадлежащей
. Тогда в
имеется
-абнормальная максимальная подгруппа
. По условию, в
найдется такая
-субнормальная подгруппа
, что
. Ясно, что
. По лемме,
.
Так как
-субнормальна, то она содержится в
-нормальной максимальной подгруппе, и поэтому
. Значит,
. Последнее противоречит следующему:

Докажем 2). Пусть
и
. Допустим, что
не максимальна в
. По условию, в
найдется такая
-субнормальная подгруппа
, что
. Так как
-замкнута, то
. Поэтому
-субнормальна в
. Теперь ясно, что
-субнормальна в
. Лемма доказана.
Пусть
--- насыщенная
-замкнутая формация,
--- группа с нормальной силовской
-подгруппой
, удовлетворяющая следующим условиям:
1)
;
2) холлова
-подгруппа
-группы
является максимальной в
и принадлежит
;
3) любая собственная подгруппа из
-субнормальна в
.
Тогда
является минимальной не
-группой.
Доказательство. Из условия прямо следует, что
совпадает с
и является минимальной нормальной подгруппой в
. Понятно, что каждая
-абнормальная максимальная подгруппа из
сопряжена с
и поэтому принадлежит
. Пусть
--- произвольная
-нормальная максимальная подгруппа из
. Тогда
. Так как
-замкнута, то
. Подгруппа
является собственной в
и по условию
-субнормальна в
. По теореме,
.
Итак, каждая максимальная подгруппа из
принадлежит
. Лемма доказана.
2. Свойства максимальных подгрупп в группах с плотной системой
-субнормальных подгрупп
В данном разделе изучаются свойства максимальных подгрупп конечных групп с плотной системой
-субнормальных подгрупп, где
--- произвольная насыщенная
-замкнутая формация.
Пусть далее
--- некоторое фиксированное упорядочение множества всех простых чисел.
Пусть
--- произвольная насыщенная
-замкнутая формация,
---
-дисперсивная группа с плотной системой
-субнормальных подгрупп, не принадлежащая
, у которой все
-абнормальные максимальные подгруппы принадлежат
. Тогда справедливо одно из следующих утверждений:
1)
--- максимальная подгруппа в
;
2)
--- максимальна в
-абнормальной максимальной подгруппе из
.
Доказательство. Пусть
--- группа минимального порядка, для которой лемма не верна. По теореме
---
-группа. Пусть
---
-абнормальная максимальная подгруппа группы
. Тогда
содержит некоторую
-холлову подгруппу
. По нашему предположе
Воспользуйтесь поиском по сайту: