به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+1 امتیاز
571 بازدید
در دانشگاه توسط Hanie77akrmi (44 امتیاز)

فرض کنیم $$G \leq S_{n} $$ ثابت کنید هرگاه G شامل جایگشتی فرد باشد آنگاه درست نیمی از اعضای G جایگشت زوج و نیم دیگر جایگشت فردند، نتیجه بگیرید G زیرگروهی با شاخص 2 دارد.

مرجع: کتاب نظریه گروه های متناهی-دکتر جمالی-فصل یک-شماره 68
توسط AmirHosein (19,718 امتیاز)
@Hanie77akrami عنوان پرسش مناسب نیست. بعلاوه تلاش خودتان در مورد این پرسش چه بوده‌است؟ برای نمونه آیا روی حالتی مانند $S_3$ امتحان کرده‌اید که چه چیزی روی عنصرهایش در مورد مرتبه روی می‌دهد؟

1 پاسخ

+1 امتیاز
توسط کیوان عباس زاده (3,110 امتیاز)

فرض کنید $A_{n}$ زیرگروه متناوب $S_{n}$ یعنی زیرگروه شامل تمام جایگشت های زوج در $S_{n}$ است . فرض کنید $G \leq S_{n}$ پس $G \bigcap A_{n} \leq S_{n}$ . فرض کنید $G$ شامل حداقل یک جایگشت فرد است . هر همدست چپ $G \bigcap A_{n}$ در $G$ به صورت $ \alpha (G \bigcap A_{n})$ است که $ \alpha $ جایگشتی متعلق به $G$ است . حال دو حالت داریم :

حالت اول : $ \alpha $ جایگشتی زوج باشد (توجه کنیم چنین جایگشتی در $G$ وجود دارد زیرا $G$ زیرگروه $S_{n}$ است پس عنصر همانی $S_{n}$ یعنی $e$ متعلق به $G$ است و می داینم $e$ جایگشت زوج است) .در این صورت $ \alpha \in A_{n}$ و از آنجا که $ \alpha \in G$ پس $ \alpha \in G \bigcap A_{n}$ در نتیجه $ \alpha (G \bigcap A_{n})=G \bigcap A_{n}$ . پس در حالت اول فقط یک همدست چپ بدست می آید و آن $G \bigcap A_{n}$ است .

حالت دوم : $ \alpha $ جایگشتی فرد باشد ( طبق فرض $G$ حداقل یک جایگشت فرد دارد ) . فرض کنید $ \beta $ جایگشت فرد دیگری در $G$ است . پس $ \beta ^{-1} $ جایگشتی فرد است و از آنجا که حاصل ضرب دو جایگشت فرد جایگشتی زوج می شود پس $\beta ^{-1} \alpha $ جایگشت زوج است پس $\beta ^{-1} \alpha \in A_{n}$ . از طرفی $\beta ^{-1} \alpha \in G$ در نتیجه $\beta ^{-1} \alpha \in G \bigcap A_{n}$ بنابراین $ \alpha (G \bigcap A_{n})= \beta (G \bigcap A_{n})$ . پس در حالت دوم نیز فقط یک همدست چپ بدست می آید و آن $ \alpha (G \bigcap A_{n})$ است که $ \alpha $ جایگشت فرد دلخواهی در $G$ است .

پس تعداد همدست های چپ $G \bigcap A_{n}$ در $G$ برابر $2$ است یعنی شاخص $G \bigcap A_{n}$ در $G$ برابر $2$ است . پس $[G:G \bigcap A_{n}]= \frac{ \mid G \mid }{ \mid G \bigcap A_{n} \mid } =2$ . در نتیجه $\mid G \mid=2 \mid G \bigcap A_{n} \mid$ . و این یعنی تعداد جایگشت های زوج در $G$ دقیقا نصف تعداد جایگشت های $G$ است .

این چرخ فلک که ما در او حیرانیم<br> فانوس خیال از او مثالی دانیم<br> خورشید چراغ دان و عالم فانوس<br> ما چون صوریم کاندرو حیرانیم
...