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公开可用 发布人:德古意特出版社 2018年7月14日

具有有界中心化子链的群和Borovik–Khukhro猜想

  • 亚历山大·布图拉金 电子邮件徽标 , 丹尼尔·奥·雷文 安德烈·瓦西尔耶夫
来自日志群论杂志

摘要

是局部有限群且设F类()成为赫希-普洛金激进派.让S公司表示的广义拟合子群的全逆像/F类()在里面.假设有一个数字k个使得每个嵌套的扶正器链的长度不超过k个Borovik–Khukhro猜想特别指出,在这个假设下,商/S公司包含有限指数的阿贝尔子群k个我们反驳了这一说法,并证明了它的弱类比性。

介绍

以下[10,24],群中子集中心化子的嵌套链的最大长度被称为c(c)-尺寸属于(相同的数字也称为扶正器晶格的长度,参见,例如[25]). 这里我们考虑有限的群c(c)-尺寸。这类群的种类相当广泛:例如,它包括阿贝尔群、线性群、无挠双曲群,特别是自由群。它在取子群、有限直积和有限群扩张下是封闭的,在取同态映象和任意扩张下是不封闭的。显然,每个有限组c(c)-尺寸满足扶正器的最小条件,因此,它是所谓的𝔐C类-组.

关于中心化子的最小条件是局部有限群类中一个有用的概念。的确,局部有限𝔐C类-群满足Sylow定理的类似条件[4,定理B]。周期性局部可溶𝔐C类-群满足π-子群上Hall定理的类比[5,定理1.6];此外,这些群是可解的,并且包含有限指数的幂零-by-abelian子群[5,定理2.1和2.2]。当我们把自己限制在有限的局部有限群的类上时c(c)-维度,自然会问上述结果是否可以得到加强。例如,该类中局部可解群的导出长度是根据c(c)-尺寸?另一个自然的问题是,这样的群是否包含一个在相同项上有界的有限指标的幂零-by-abelian子群。第一个问题得到了肯定的回答[21,定理1]。第二个问题的答案是否定的[21,示例1],但较弱的语句适用于:如果是一个周期的局部可解群c(c)-尺寸k个,然后是第二位赫希-普洛金激进分子F类2()包含的阿贝尔子群k个-有界指数。

在同一篇论文中[21]E.I.Khukhro提出了以下推测,并将其归因于A.V.Borovik。

博罗维克——库克罗猜想。

是有限的局部有限群c(c)-尺寸k个.让S公司是…的完全反像F类*(/F类())在里面然后:

  1. 非贝拉简单构成因子的个数是有限的,并且k个-有界,

  2. /S公司具有有限的阿贝尔子群k个-有界指数。

回想一下Hirsch–Plotkin激进派F类()是最大正规局部幂零子群。这个-th Hirsch–Plotkin激进派F类()归纳定义为:F类1()=F类()F类()是的完整反转图像F类(/F类-1())在里面.图层E类()属于是由以下所有组件生成的子组,即它的次正规拟单子群。广义Fitting子群F类*()是的产品F类()E类().

虽然推测的第(1)部分是正确的[7]第二部分是错误的。

定理1。

Borovik–Khukhro猜想的陈述(2)并不成立。

很明显,一个反例证明了定理1应该是局部有限群的无穷级数一致有界的c(c)-商中阿贝尔子群的具有无界极小指数的维数/S公司事实上,我们构造了无限多的反例,如下所示。对于每个整数n个>0,我们定义了一个无穷级数𝒢n个有限群的n个,第页,其中第页遍历无穷多个素数。这个c(c)-群的维数𝒢n个以…为界n个只有。的商=n个,第页由相应的子组S公司(即广义Fitting子群的全逆像n个,第页/F类(n个,第页))与辛群同构服务提供商2n个(第页)这与Borovik–Khukhro猜想的陈述(2)相矛盾,因为/S公司=服务提供商2n个(第页)增加了第页.

值得注意的是,我们的构建依赖于一些深层次的数论结果。它需要关于Dickson猜想和Schinzel假设H的一些结果,即在[1]. 我们感谢mathoverflow.net论坛的参与者[28],特别是向T.Tao和J.Maynard提供关于这些猜想和相关筛选方法的各种结果的信息。在定理证明之后,对这个主题进行了更详细的讨论1在节中2.

虽然Borovik–Khukhro猜想的第二部分是错误的,但它的较弱版本是成立的,至少在有限群的情况下是成立的。

定理2。

是有限的有限群c(c)-尺寸k个.放置¯=/F类().小组¯/E类(¯)包含的阿贝尔子群k个-有界索引。

定理的证明2依赖于[21,定理1]和来自[7]. 与证明的差异[7]我们不仅限定了非贝拉构成因子的数量,还限定了它们的总体“大小”。

定理2意味着,对于有限群,的商/F类()由广义Fitting子群包含一个指数有界的交换子群c(c)-维度,而推测是F类()而不是F类()就够了。所以自然的问题是一个人是否可以取代F类()通过F类2()此外,定理2只考虑有限群。因此,获得局部有限群的一些正命题将是有趣的。由于每个迭代的Hirsch–Plotkin根都包含在局部可解根中,以下似乎是猜测的“最弱”类比:是有限的局部有限群c(c)-尺寸k个、和(局部)可溶自由基; 的商群/由广义Fitting子群包含有限指数的阿贝尔子群k个.有限群这一语句的证明遵循定理2(见推论2在节中).

章节1包含关于中心化器的初步结果和关于简单组的一些信息。在节中2,我们给出了Borovik–Khukhro猜想的反例,并对其进行了讨论c(c)-存在这样的反例。定理2已在第节中证明.

1准备工作

下面的引理列出了扶正器的一些众所周知的属性。

引理1.1。

成为一个团队,让X(X),Y(Y)成为中的子集然后:

  1. C类(X(X))=x个X(X)C类(x个).

  2. C类(X(X))=C类(X(X)).

  3. C类(X(X))C类(Y(Y))当且仅当C类(C类(X(X)))C类(C类(Y(Y))); 此外,C类(X(X))=C类(Y(Y))当且仅当C类(C类(X(X)))=C类(C类(Y(Y))).

成为一个团队V(V)的正规阿贝尔子群.让¯:/V(V)是自然同态。共轭作用V(V)引起…的动作/V(V)V(V).在下面的引理中,扶正器C类V(V)(Y(Y)¯)对于Y(Y)与该行动有关,因此与C类V(V)(Y(Y)).

引理1.2。

成为一个团队V(V)的正规阿贝尔子群。假设中每个嵌套子群链的长度/V(V)最多是.然后c(c)-的尺寸最多是2.如果V(V)是中央,然后是c(c)-的尺寸最多是.

证明。

假设c(c)-的尺寸等于k个.让[1]

(1.1)Y(Y)0>>Y(Y)k个

是的子组链这样的话

(1.2)C类(Y(Y)0)<<C类(Y(Y)k个).

如上所述,¯:/V(V)是自然同态。鉴于(1.1)和(1.2),我们有以下包含链:

(1.3)Y(Y)¯0Y(Y)¯k个,
(1.4)C类V(V)(Y(Y)0)C类V(V)(Y(Y)k个),
(1.5)C类(Y(Y)0)¯C类(Y(Y)k个)¯,
(1.6)C类V(V)(Y(Y)¯0)C类V(V)(Y(Y)¯k个).

C类(Y(Y))/C类V(V)(Y(Y))C类(Y(Y))¯C类(Y(Y)-1)<(Y(Y))对于每个,至少一个夹杂物的数量

C类V(V)(Y(Y)¯-1)=C类V(V)(Y(Y)-1)C类V(V)(Y(Y))=C类V(V)(Y(Y)¯)C类(Y(Y)-1)¯C类(Y(Y))¯

是严格的。此外,如果C类V(V)(Y(Y)¯-1)<C类V(V)(Y(Y)¯),那么Y(Y)¯-1>Y(Y)¯.因此k个不超过链中严格夹杂物数量的总和(1.3)和(1.5)的子群/V(V).因此k个2最后,如果V(V)是中心,然后所有夹杂物(1.4)是等式,所有包含在(1.5)都很严格。

备注。

我们想指出的是c(c)-引理中获得的维数1.2是锋利的。H(H)成为有限群

1=H(H)0<H(H)1<<H(H)=H(H)

是最长的子组链。修复一些素数第页。对于=0,,,表示为V(V)的置换模H(H)在订单范围内第页由……的动作给出H(H)关于右陪集H(H)通过右乘法。放置

V(V)=V(V)0V(V)1V(V)

并表示为自然半直积VH公司。我们声称c(c)-的尺寸等于2.

e(电子)是的向量V(V)这样的话C类H(H)(e(电子))=H(H).让W公司是的子空间V(V)跨越者e(电子),e(电子)+1,,e(电子)很容易看出C类(W公司)=V(V)H(H)也是V(V)H(H)包含W公司并且不包含e(电子)-1。因此,我们有

C类(W公司)>C类(W公司-1)>>C类(W公司0)=C类(V(V))
=C类(V(V)H(H)0)>C类(V(V)H(H)1)>>C类(V(V)H(H))=Z轴().

这条链条的长度正好是2即最大可能长度。

以下引理对定理的证明至关重要2.

引理1.3([21,引理3])。

如果是初等阿贝尔第页-组E类订单的第页n个忠实地作用于有限幂零第页-组,则存在一系列子组

E类=E类0>E类1>E类2>>E类n个=1

这样的话

C类(E类0)<C类(E类1)<<C类(E类n个).

引理1.4。

这个c(c)-有限群中心积的维数H(H)K(K)至少是它们的总和c(c)-尺寸。

证明。

成为核心产品H(H)K(K).让

H(H)0<H(H)1<<H(H)K(K)0<K(K)1<<K(K)

是的子群序列H(H)K(K)使其扶正器系列严格且具有最大长度。我们可以假设H(H)K(K)是的子组,因此,它们的所有子组也是.我们有C类(H(H))=C类H(H)(H(H))K(K)C类(H(H)K(K))=Z轴(H(H))C类K(K)(K(K))因此,子组H(H)H(H)K(K)提供一系列具有所需长度的扶正器链的子组。

备注。

这个c(c)-的尺寸H(H)K(K)可以大于c(c)-尺寸H(H)K(K)的确,让H(H)成为团队SL公司2().然后H(H)是8阶四元数群和置换4阶子群的3阶循环群的半直积。不难看出c(c)-的尺寸H(H)为2。表示方式Sylow 2-亚群H(H).如果由两个元素生成b条然后是换向器[,b条]是中心的生成器因此H(H).让K(K)是与同构的群H(H)然后让c(c)d日是的形象b条在这种同构之下。

放置=(H(H)×K(K))/[,b条][c(c),d日]然后让¯代表自然同态H(H)×K(K)到上面根据定义,是的核心产品H(H)K(K)考虑以下系列扶正器:

(1.7)>C类(¯)C类(¯c(c)¯)C类(¯,c(c)¯)>C类(H(H)¯,c(c)¯)>Z轴().

我们有b条¯d日¯C类(¯c(c)¯)C类(¯,c(c)¯)事实上,¯b条¯d日¯=¯-1

[¯c(c)¯,b条¯d日¯]=[¯,b条¯][c(c)¯,d日¯]=1.

因此,第三个包含在(1.7)是严格的。

我们认为3级元素没有集中¯c(c)¯.让¯是…的元素订单3。在不失一般性的情况下,我们可以假设¯不规范化中任何顺序为4的子组H(H)此外,我们可以假设¯¯=b条¯。假设(¯c(c)¯)¯=¯c(c)¯.然后(b条¯¯-1)(c(c)¯¯c(c)¯-1)=1.自b条-1是的元素H(H)订单4和c(c)¯¯c(c)¯-1是的2元素K(K),他们的产品是4阶元素,在.因此¯不会集中¯c(c)¯因此,所有夹杂物(1.7)严格且c(c)-的尺寸H(H)K(K)至少是5(可以证明它正好是5)。

对于有限群,我们定义了一个非负整数λ()如下所示。首先,让做一个非基督教的简单群体。如果是一组Lie类型,那么λ()是与同构的Lie型群的最小Lie秩(李秩是对应的(B类,N个)-成对[第249页)。如果是一个交替组,那么λ()是的度数(除了小组中高音5,中高音6中高音8它们与Lie类型的组同构,因此已经有赋值λ()). 放置λ()=1对于零星组。如果是任意有限群,那么λ()是以下各项的总和λ(S公司),其中S公司超越非贝拉构成因素.

回想一下第页-群的等级对于给定的素数第页是初等阿贝尔的最大秩第页-的子组.

引理1.5。

第页{2,,5}.存在正常数c(c)这样第页-任意非贝拉有限单群的秩其顺序可被第页至少是c(c)λ().

证明。

对于零星的群体,没有什么可证明的。在交替组的情况下,这一事实是显而易见的。例如,对于Lie类型的组,它如下所示[14,第一部分,10-6]。

下一个引理直接来自李型群阶的公式[,表16.1]和众所周知的Zsigmondy定理[27].

引理1.6。

是Lie型的有限单群。以下顺序的不同素数除数至少是λ().

表示方式μ()有限群忠实置换表示的最小度.

引理1.7([19,定理2])。

成为一个有限群。𝔏是一类在取子群、同态映象和扩张下闭合的有限群。N个成为𝔏-的根,即最大法线𝔏-的子组.然后μ()μ(/N个).

引理1.8([11,定理3.1])。

S公司1,S公司2,,S公司第页是有限单群。然后μ(S公司1×S公司2××S公司第页)=μ(S公司1)+μ(S公司2)++μ(S公司第页).

引理1.9。

如果S公司是有限非贝拉单群,那么μ(S公司)λ(S公司).

证明。

对于交替和零星的群体,这种断言是显而易见的。如果S公司是一组具有度的忠实置换表示的Lie类型n个,然后是|S公司|小于n个通过引理1.6,不小于λ(S公司).

注意引理1.9也可以从关于μ(S公司)对于有限简单群S公司所有已知的Lie类型(这些数字的完整列表可以在[17,表4])。

引理1.10。

如果是对称组的子组Sym公司n个,那么λ()<5n个4.

证明。

我们通过归纳法||.如果可溶性自由基属于不是平凡的,那么引理1.7意味着/也是的一个子组Sym公司n个不等式由归纳得出。

变得微不足道。如果底座Soc公司()属于是非贝拉单群的直积S公司1,S公司2,,S公司,那么是的半直积的子群Aut(奥特)(S公司1)×Aut(奥特)(S公司2)××Aut(奥特)(S公司)和一个子组Sym公司.引理1.81.9暗示λ(Soc公司())n个.自μ(S公司)5对于每个有限单群S公司,来自引理1.8由此可见n个5根据Schreier猜想/Soc公司()Sym公司是可溶的。根据归纳假设,λ(/Soc公司())54n个4。最后,我们有

λ()=λ(Soc公司())+λ(/Soc公司())n个+n个4=5n个4.

引理1.11([7,提案2.1])。

如果是有限组c(c)-尺寸k个,那么非贝拉构成因子的数量小于5k个.

下面的引理是[21,定理1]。

引理1.12。

如果是周期性局部可解群具有有限的c(c)-尺寸k个,然后是商/F类2()具有有限的阿贝尔子群k个-有界索引。特别是/F类()k个-有界。

2 Borovik–Khukhro猜想的反例

表示方式Ω(n个)正整数的素除数n个计算多重性,即如果n个=第页1α1第页α对于素数第页1,,第页,那么

Ω(n个)=α1++α.

对于正整数n个M(M),我们设置

πn个,M(M)={第页:第页是一个奇素数Ω(第页n个-1)M(M)}.

很明显,以下内含物适用于n个:

(2.1)πn个,1πn个,2πn个,.

构建反例的一个关键因素是下面的大量理论陈述。

提议2.1([1,定理C])。

对于每个正整数n个,存在一个正整数M(M)这样的话πn个,M(M)是无限的。

鉴于n个,投入

M(M)n个=最小值{M(M):πn个,M(M)是无限的}πn个=πn个,M(M)n个.

因此πn个是中的第一个无限集链条(2.1).

固定一个正整数n个和一个奇素数第页.让n个,第页成为一个特殊的秩序群体第页2n个+1和指数第页.众所周知Aut(奥特)(n个,第页)被分开了客栈(n个,第页)(请参见[16第404页)和中的图像输出(n个,第页)扶正器的Aut(奥特)(n个,第页)属于Z轴(n个,第页)同构于辛群服务提供商2n个(第页)(请参见[,练习8.5,第116页])。因此Aut(奥特)(n个,第页)包含子组A类n个,第页服务提供商2n个(第页)集中化的Z轴(n个,第页).我们可以形成自然半直积

X(X)n个,第页=n个,第页A类n个,第页.

取一个素数第页具有第页1(国防部第页).它是已知的(请参见[22(第151页)n个,第页具有度的忠实不可约表示第页n个在田野上𝔽第页订单的第页此外,此表示扩展为对X(X)n个,第页(请参见[2,(3A)和(3B)])。V(V)n个,第页做一个忠实的不可还原的人𝔽第页X(X)n个,第页-尺寸模数第页n个对应于此表示形成天然半直积

n个,第页=V(V)n个,第页X(X)n个,第页.

下一个断言列出了的一些基本属性n个,第页这可以很容易地从这个群的定义中推断出来。

提议2.2。

以下陈述成立:

  1. F类(n个,第页)=V(V)n个,第页,

  2. F类*(n个,第页/V(V)n个,第页)=F类(n个,第页/V(V)n个,第页)n个,第页,

  3. n个,第页/(n个,第页V(V)n个,第页)A类n个,第页服务提供商2n个(第页).

对于正整数n个,投入

n个¯=2生命周期管理(1,2,,n个)𝒢n个={n个,第页:第页πn个¯}.

观察到根据定义𝒢n个是无限的。

定理3。

对于任意正整数n个,的c(c)-中每个组的维数𝒢n个不超过

(2.2)2((n个+1)2+n个M(M)n个¯).

证明。

采取=n个,第页𝒢n个根据定义,我们有第页πn个¯Ω(第页n个¯-1)M(M)n个¯.拉格朗日定理表明X(X)n个,第页不超过=Ω(|X(X)n个,第页|).自

|X(X)n个,第页|=|n个,第页||A类n个,第页|=第页2n个+1|服务提供商2n个(第页)|=第页(n个+1)2=1n个(第页2-1)

第页2-1划分第页n个¯-1对于每个=1,,n个,我们有

=(n个+1)2+=1n个Ω(第页2-1)(n个+1)2+n个Ω(第页n个¯-1)(n个+1)2+n个M(M)n个¯.

现在定理遵循引理1.2.

现在我们证明定理1假设Borovik–Khukhro猜想的陈述(2)是正确的。固定一个正整数n个考虑一下这个集合𝒢n个.定理意味着c(c)-群的维数𝒢n个以中给出的数字为界(2.2). 因此,每个小组n个,第页/(n个,第页V(V)n个,第页)服务提供商2n个(第页)对于第页πn个¯包含指数有界的交换子群,因此是正规交换子群n个但是存在一个唯一的极大真正规子群服务提供商2n个(第页),即其2阶中心,这些子组的指数随着第页.这个矛盾完成了定理的证明1.

定理1表示存在正整数k个这样,Borovik–Khukhro猜想的第二部分对于c(c)-尺寸k个另一方面c(c)-尺寸2(参见[25,定理9.3.12])给出了这些群猜想的完整版本。因此,很自然地会问c(c)-Borovik–Khukhro猜想的维度是错误的。我们已经知道3是这个数字的下限,我们不知道有更好的下限。让我们通过边界获得一个上限M(M)2.

回想一下M(M)2是最小的M(M)这样就存在无穷多个素数第页令人满意的Ω(第页2-1)M(M).

第页2-1可被24整除第页>,很明显Ω(第页2-1)6足够大的第页,因此M(M)26有一个问题属于P.Neumann[26第316页]询问质数的数量第页这样PSL公司2(第页)是六个素数的乘积是无限的。

Ω(第页2-1)=Ω(|PSL公司2(第页)|),

对这个问题的肯定回答意味着M(M)2=6c(c)-群的维数𝒢1不会超过2(22+6)=20.

对诺依曼问题的肯定回答来自狄克逊猜想的有效性(k个-元组猜想)[9]. 这个猜想表明,对于一组有限的积分线性形式1n个+b条1,,k个n个+b条k个具有>0,有无穷多个正整数n个这样所有这些形式都同时是素数,除非它们的乘积有固定的除数。等效地,

Ω(=1k个(n个+b条))=k个对于无穷多个整数n个.

如果Dickson的猜想对三胞胎有效12n个+1,6n个+1n个,则有无穷多个素数第页表单的第页=12n个+1这样的话n个6n个+1也是素数和

Ω(第页2-1)=Ω(12n个(12n个+2))=Ω(2n个(6n个+1))=6.

Dickson和Neumann的猜想都提供了M(M)2,但就我们的目的而言,部分结果可能是令人满意的。有成熟的筛选方法可以获得此类陈述的部分结果(参见[18]详细信息)。例如[23]非常接近要求。在本文中,J.Maynard证明了对于任何形式的三元组n个+b条,=1,2,,如果没有乘积的固定除数,就有无限多个正整数n个这样的话

Ω(=1(n个+b条))7.

特别是,有无限多n个这样,产品n个(6n个+1)(12n个+1)至多有七个素因子,因此有无穷多个整数这样的话Ω((2-1))11不幸的是,我们不能保证在这个结果中。尽管如此,在一封私人信件中,J·梅纳德表示相信,一个人可以证明有无限多个素数第页这样的话Ω(第页(第页2-1))11,或同等Ω(第页2-1)10通过稍微改变他的证明。这意味着c(c)-群的维数𝒢1不要超过28。

命题2.1,这在中也得到了证明[1]通过使用筛分方法,有以下改进[1,推论4.2]:素数无穷多第页这样的话Ω(第页2-1)21。该声明意味着M(M)221因此,下面是定理的一个结果.

推论1。

这个c(c)-群的维数𝒢1不要超过50。

很明显第页在模块的构造中V(V)1,第页可以进行选择,以便第页不会分裂|X(X)1,第页|.然后可以将子组的描述应用于SL公司2(第页)服务提供商2(第页)A类1,第页、该组的字符表和结果[20]计算表示的字符X(X)1,第页对应于模块V(V)1,第页并使用它计算c(c)-的尺寸1,第页.

备注(2018年6月)。

根据D.R.Heath-Brown的最新结果[6,定理A.1],有无穷多个素数第页具有Ω(第页2-1)11这一结果可以提高推论中的界限1至30。

3定理的证明2

在论文的其余部分表示有限群和k个表示c(c)-的尺寸第节中定义了函数λ1。我们首先在层上限定λ的值E类()属于.

提议3.1。

存在一个通用常数b条这样的话λ(E类())b条k个对于每个.

证明。

自从c(c)-子组的维数不超过c(c)-我们可以假设=E类().通过引理1.4,我们也可以假设是准单的。¯是来自的自然同态/Z轴().注意如果¯是零星群,或是有界李秩的李型群,或有界度的交替群,那么我们可以选择b条大到足以使命题变得琐碎。所以我们可以假设¯是一个具有足够大度的交替群,或者是一个拥有足够大李秩的经典群。

假设第页是以下顺序的素除数¯满足以下两个属性。首先,它与中心的阶互质Z轴()第二,存在严格嵌套的第页-元素的长度由以下线性函数限定λ()(不取决于)不同集合的中心化子是不同的。很明显第页-的元素¯可以在表单中显示M(M)¯对于某些子集M(M)属于也包括第页-元素。M(M)0M(M)1M(M)是的子集链第页-元素,以便

C类¯(M(M)¯0)>C类¯(M(M)¯1)>>C类¯(M(M)¯).

根据互质作用的性质,C类¯(M(M)¯)=C类(M(M))¯.因此

C类(M(M)0)>C类(M(M)1)>>C类(M(M)).

因此至多是c(c)-的尺寸由于它由以下线性函数限定λ(),所需的不等式如下。因此,仍需确定这样一个素数第页对于每个.

让我们考虑以下条件第页不划分顺序Z轴().的每个素数除数Z轴()是舒尔乘数阶的素数M(M)(¯)属于¯。所有有限简单群的Schur乘子的阶都是已知的,可以在中找到,例如[15,第6.1节]。由于这些结果,如果M(M)(¯)不是{2,}-组,然后¯与同构A类n个(q个)A类n个2(q个)以及M(M)(¯)划分6(q个2-1).所以第页应根据这些限制进行选择。

现在我们考虑以下第二个条件第页也就是,中心化子链最大长度的线性下限第页-元素。如果是交替组中高音n个,那么我们可以第页为5。对于1n个5,我们可以选择嵌套集M(M)包括不相交的5个循环。它们的扶正器形成一条长度超过n个5-1.根据λ的定义,得出λ()5-1作为的下限.

¯是序域上的经典群q个.根据[8,提案7-12],小组¯包含与拟单子群的中心积同构的子群H(H)1,H(H)2,,H(H),其中每H(H)是一组Lie类型A类A类2在订单字段上q个此外,数字这些因素中至少有λ()-64根据Zsigmondy定理,存在一个素数第页划分每个的顺序H(H),但不是6(q个2-1)对于每个=1,,,让小时H(H)成为秩序的要素第页.然后小时不在中心位置H(H).因此

C类¯(小时1)>C类¯(小时1,小时2)>>C类¯(小时1,小时2,,小时),

我们发现了一系列严格的第页-长度至少为λ()-64-1这一命题得到了证明。

提议3.2。

存在一个通用常数d日这样的话λ()d日k个对于每个.

证明。

是…的可溶自由基.如果P(P)是的Sylow子组,那么/N个(P(P))/(N个(P(P)))所以非贝拉成分因子N个(P(P))重合。此外c(c)-的尺寸N个(P(P))作为的子组最多是k个因此,我们可以假设是的Fitting子组.

放置¯=/.让是socle的非贝拉构成因子数L(左)¯属于¯(请注意L(左)¯是非贝拉简单群的直积)。¯/L(左)¯是对称群的子群对可解群的扩展Sym公司.引理1.11意味着<5k个.因此λ(¯/L(左)¯)<25k个4由Lemma1.10因此,足以表明λ(L(左)¯)d日k个对一些人来说d日特别是,我们可以假设与的完整反转图像一致L(左)¯在里面.

是非贝拉构成因子的集合C类().对于素数第页,表示为第页非贝拉构成因子集/C类(O(运行)第页())其顺序可被第页(此处O(运行)第页()代表最大值第页-的子组). 根据Feit–Thompson定理[12]和汤普森-格劳伯曼定理[13,第二章,推论7.3],每个有限非贝叶斯单群的阶都可以被2整除,并且不与15互素。=O(运行)第页()O(运行)q个()对于不同的素数第页q个,我们有C类(O(运行)第页())C类(O(运行)q个())=C类()因此,每个非贝拉构成因子包含在中25因此,为了证明这个命题,用以下线性函数限定这四个集合中每一个λ的值之和就足够了k个.

放置K(K)=C类().自K(K)¯=K(K)/在中正常¯,它是以下元素的直接产物.让S公司¯加入然后让S公司是…的完全反像S公司¯在里面K(K).然后S公司(),即导出的级数中的最小项S公司,是S公司¯这在中是正常的K(K),因此它是K(K)因此是层的组成因子E类(K(K)).自E类(K(K))是的子组E类(),数字λ(K(K))以为界b条k个对于一些常量b条由于提议3.1.

放置K(K)第页=/C类(O(运行)第页())对于第页{2,,5}很明显K(K)第页是某些非贝拉构成因子的直积的推广通过幂零第页-小组。根据定义,K(K)第页忠实于O(运行)第页()它的Sylow也是第页-子组P(P).小组P(P)是Sylow的直接产品第页-元素的子群第页.通过引理1.5,P(P)包含一个基本阿贝尔第页-秩从下到下有界的群c(c)S公司第页λ(S公司)对于某些正常数c(c).它来自引理1.3那个c(c)S公司第页λ(S公司)k个.最后,

λ()k个c(c)+b条k个

根据需要。

现在我们准备完成定理的证明2.放置¯=/F类().让F类¯*是的广义拟合子群¯.商¯/F类¯*与外自同构群的一个子群同构输出(F类¯*)属于F类*后者是输出(F类(¯))输出(E类(¯)).通过引理1.12,的顺序F类(¯)因此输出(F类(¯))有界于k个因此,足以证明输出(E类(¯))包含的阿贝尔子群k个-有界索引。

如果E类(¯)是组件的产物1,2,,,那么输出(E类())是半直积的子群输出(1)×输出(2)××输出()和一些亚组Sym公司.根据引理1.11,数字有界于k个因此,足以证明组件的外自同构群的直积具有k个-有界索引。小组输出()是对应单群的外自同构群的子群S公司=/Z轴()(请参见[15,推论5.1.4])。如果S公司是一个交替或零星的组,那么输出(S公司)最多为4。如果S公司是Lie型的一组,则是中域自同构的循环子群的指数输出(S公司)根据Lie秩有界S公司(请参见[15,定理2.5.1和2.5.12])。由于提议3.2,每个S公司有界于k个.定义A类如果S公司不是Lie类型的组,并且S公司否则。直接产品指数A类1××A类在里面输出(S公司1)××输出(S公司)k个-受到前面的评论的限制。这就完成了定理的证明。

从小组开始观察¯/Soc公司(¯)/F类()就其层次而言,以下是定理2的直接结果。

推论2。

是有限群c(c)-尺寸k个然后让是它的可溶自由基。放置¯=/然后是小组¯/Soc公司(¯)包含的阿贝尔子群k个-有界索引。


由Evgenii I.Khukhro传达


资金报表:该研究得到了RSF(项目号14-21-00065)的支持。

致谢

我们感谢E.I.Khukhro提请我们注意这个问题。我们也要感谢裁判对改进博览会提出的有用建议。

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收到:2017-08-04
修订过的:2018-06-10
在线发布:2018-07-14
印刷出版:2018-11-01

©2018 Walter de Gruyter GmbH,柏林/波士顿

2024年9月26日从下载https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/jgth-2018-0026/html
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