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> I2 Álgebra Abstracta, 1-2009
DressedToKill
mensaje Jul 27 2009, 01:29 AM
Publicado: #1


Dios Matemático Supremo
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TEX: \noindent<br /><br />\begin{center} \bf{INTERROGACION II \\ MAT2205 - ALGEBRA ABSTRACTA I} \end{center}<br /><br />\begin{enumerate}<br /><br />\item Sea $G$ un grupo tal que $|G| = pqr$ con $p,q$ y $r$ números primos. \\<br />Pruebe que $G$ tiene un subgrupo de Sylow normal, para algún primo divisor de $|G|$.<br /><br />\item Sea $G$ un grupo finito. Un subgrupo $M < G$ se dice maximal (escribiremos $M < \cdot G$) si <br />$$ M \le X < G \Rightarrow M = X $$<br />Sea $\Phi(G) = \displaystyle\bigcap_{M < \cdot G} M$. Pruebe las siguientes afirmaciones<br /><br />\begin{enumerate}<br /><br />\item Sea $H \le G$. Si $G = H \Phi(G)$, entonces $H = G$.<br /><br />\item $|Syl_p (G)| = 1$ para todo primo $p$ divisor de $|\Phi(G)|$.<br /><br />\item Si $G/\Phi(G)$ es soluble, entonces $G$ es soluble.<br /><br />\end{enumerate}<br /><br /><br />\item Describa la estructura del grupo $G = SL(2,3)$.<br /><br /><br /><br /><br /><br /><br />\end{enumerate}<br /><br />

La prueba de enunciado más corto, pero fue la más dificil... El problema 3 era un cacho y el 1 también era quitatiempo. El 2 no era largo pero era bastante respetable.

En la pregunta 3, SL(2,3) corresponde a las matrices de 2x2 con coeficientes en Z_3 con determinante 1. Describir la estructura es basicamente encontrar todos los subgrupos de Sylow, decir el orden del grupo, encontrar su centro y los normalizadores de cada subgrupo de Sylow.


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Abu-Khalil
mensaje Oct 9 2009, 11:17 PM
Publicado: #2


Dios Matemático Supremo
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TEX: \noindent Por Sylow, tenemos que<br />\[r_p=\begin{cases}<br />1\\<br />q\\<br />r\\<br />qr<br />\end{cases} \qquad ; \qquad <br />r_q=\begin{cases}<br />1\\<br />p\\<br />r\\<br />pr<br />\end{cases} \qquad ; \qquad <br />r_r=\begin{cases}<br />1\\<br />p\\<br />q\\<br />pq<br />\end{cases}.<br />\]<br />Supongamos que todos son distintos de 1. Distingamos dos casos generales<br />\begin{enumerate}<br />\item Supongamos que $r_p=q\Rightarrow q\equiv 1\mod p\Rightarrow q>p$. Luego, $r_q=r,pr$.<br />\begin{enumerate}<br />\item Si $r_q=r\Rightarrow r\equiv 1\mod q\Rightarrow r>q>p\Rightarrow r_r=pq$. Contando el número de elementos:<br />\begin{equation*}\begin{aligned}<br />|G|&\geq 1+(p-1)q+(q-1)r+(r-1)pq=1+pq-q+rq-r+pqr-pq\\<br />&\geq 1+pqr+rq-(q+r)\geq 1+pqr.<br />\end{aligned}\end{equation*}<br />\item Si $r_q=pr\Rightarrow r_r=p,q,pq$.<br />\begin{enumerate}<br />\item Si $r_r=p$, contando el número de elementos:<br />\begin{equation*}\begin{aligned}<br />|G|&\geq 1+(p-1)q+(q-1)pr+(r-1)p=1+pq-q+pqr-pr+pr-p\\<br />&\geq 1+pqr+pq-(q+p)\geq 1+pqr.<br />\end{aligned}\end{equation*}<br />\item Si $r_r=q$, contando el número de elementos:<br />\begin{equation*}\begin{aligned}<br />|G|&\geq 1+(p-1)q+(q-1)pr+(r-1)q=1+pq-q+pqr-pr+qr-q\\<br />&\geq 1+pqr+(q-p)r+(p-2)q\geq 1+pqr.<br />\end{aligned}\end{equation*}<br />\item Si $r_r=pq$, tenemos más elementos que en los dos casos anteriores, así que tampoco es factible.<br />\end{enumerate}<br />\end{enumerate}<br />\item Si $r_p=rq\Rightarrow r_q=p,r,pr$<br />\begin{enumerate}<br />\item Si $r_q=p\Rightarrow p\equiv 1\mod p\Rightarrow p>q$ y el resto sigue análogo. $\square$<br />\end{enumerate}<br />\end{enumerate}<br />

Se usó que TEX: $\displaystyle\frac{pq}{p+q}=\frac{1}{\frac{1}{p}+\frac{1}{q}}\geq \frac{p+q}{4}\geq \frac{5}{4}>1.$

PD: Dado mi nulo conocimiento de Teo de números, probablemente hayan pasos que sean más cortos G.gif


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