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> I2 Álgebra Abstracta I
nacharon
mensaje Oct 24 2015, 03:02 PM
Publicado: #1


Dios Matemático
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TEX: <br />\begin{enumerate}<br />\item Sea $S_n$ el grupo sim\'etrico sobre $n$ elementos, $A_n$ el subgrupo alternante de $S_n$ y $G<S_n$ un subgrupo no abeliano simple. Mostrar que $G<A_n$.<br /><br /><br />\item \begin{enumerate}<br />\item Mostrar que si $\tau\in S_n$ es el producto de $r$ ciclos disjuntos y $\tau(i)\not=i$ para todo $i\in \{1,2,\ldots,n\}$, entonces $\text{sgn}(\tau)=(-1)^{n-r}$. <br /><br />\item Determinar si el grupo $\prod_{i=0}^\infty\mathbb Z_2$ es numerable o no. Justificar su respuesta.<br />\end{enumerate}<br /><br />\item Sean $G,H$ grupos y<br />$$\tau:G\to\text{Aut}(H),\ g\mapsto \tau_g$$<br />un homomorfismo de grupos. Mostrar que el conjunto $G\times H$ es un grupo con la multiplicaci\'on <br />$$(g_1,h_1)(g_2,h_2):=\left(g_1g_2,\tau_{g_2^{-1}}(h_1)h_2\right).$$<br /><br />\item Mostrar que cada $\sigma \in S_n$ es un producto de ciclos disjuntos, y que esta factorizaci\'on es \'unica salvo el ordenamiento de los ciclos y la inclusi\'on o exclusi\'on de ciclos de longitud 1.<br />\end{enumerate}<br />

PD: en el enunciado original de la P2a) faltaba la hipótesis $\tau(i)\not=i$ así que lo que pedían no era cierto, pero con esta condición sale... anduvo guatiando el profe :c
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nacharon
mensaje Oct 24 2015, 04:17 PM
Publicado: #2


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Me pongo con la 1 que fue la que más me gustó, aunque en el momento de la prueba no supe usar que G es no abeliano xD

TEX: <br />Consideremos la proyecci\'on can\'onica $\pi:S_n\to S_n/A_n$, donde $\ker \pi=A_n$, y sea $\phi$ la restricci\'on de $\pi$ a $G$. Puesto que $|S_n/A_n|=2$ y $\phi(G)$ es subgrupo de $S_n/A_n$ se tienen dos opciones: <br />\begin{itemize}<br />\item $|\phi(G)|=1$, en cuyo caso $\phi(G)$ es el neutro de $S_n/A_n$ y as\'i $G\subset A_n$.<br />\item $|\phi(G)|=2$.<br />\end{itemize}<br />Para el segundo caso notemos que $G$ es simple y $\ker\phi <G$, lo cual necesariamente dice que $\ker\phi=\langle e_G\rangle$, porque de otro modo se tendr\'ia $\ker\phi=G$ y entonces $|\phi(G)|=1\not=2$ . Adem\'as, del primer teorema de isomorfismo se desprende que $2=|G/\ker\phi|=[G:\ker\phi]=\dfrac{|G|}{|\ker\phi|}$, por lo tanto <br />$$\ker\phi=\langle e_G\rangle\Rightarrow G=\langle e_G,\sigma\rangle.$$<br />La \'unica forma en que puede tenerse $G=\langle e_G,\sigma\rangle $ es que $\sigma^2=e_G$, lo que significa que $G$ es abeliano: contradicci\'on con el enunciado.<br />

Salu2
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