胡玉生, 張利英, 丁 華
(安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)統(tǒng)計(jì)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)院,安徽蚌埠 233030)
2005年,郭文彬[1]提出了完全條件置換子群的概念。按照文獻(xiàn)[1]的術(shù)語稱有限群G的子群H為G的完全條件置換子群,如果對(duì)于G的任意子群K,存在<H,K>的某個(gè)元素x,使得HKx=KxH。利用完全條件置換子群的概念,人們得到了一些非常有益的結(jié)果。例如,文獻(xiàn)[1]中證明:如果有限群G的極小子群和4階循環(huán)子群都在G中完全條件置換,則G超可解。
上述定理利用極小子群和4階循環(huán)子群的完全條件置換性得到了有限群G超可解的結(jié)論,從這一角度出發(fā),文中研究了有限群G的極小子群和4階循環(huán)子群,得出:如果G的極小子群都包含在SE(G)中,且G的4階循環(huán)子群在G中完全條件置換,則G為超可解群。
首先給出下面的引理。
引理1[1]設(shè)G為有限群,H為G的子群,K為G的正規(guī)子群,則
1)如果H在G中完全條件置換,則HK/K在G/K中完全條件置換。
2)如果H在G中完全條件置換,則對(duì)于任意x∈G,Hx也在G中完全條件置換,其中,Hx= {hx=x-1hx|h∈H}是H的共軛子群。
3)如果T≤M≤G,T為G的完全條件置換子群,則T也為M的完全條件置換子群。
引理2[2]設(shè)G是內(nèi)超可解群,則G有如下結(jié)構(gòu):
1)存在正規(guī)子群P∈Sylp(G),使G=P∝M,P/Φ(P)為G/Φ(P)非循環(huán)的極小正規(guī)子群;
2)如果p>2,則exp(P)=p;若p=2,則exp(P)≤4,且p2||G|;
3)存在c∈P﹨Φ(P),使<c>不是G的正規(guī)子群;
4)如果P為Abel群,則Φ(P)=1;
5)P不是Abel群時(shí),Φ(P)=Z(P)=P′;
6)G為Sylow塔群或G為內(nèi)冪零群。
引理3[3]設(shè)G為內(nèi)超可解群,P為G的正規(guī)Sylow p-子群,若有N<|G,G/N超可解,則P∈Sylp(N)。
定理1 如果G的極小子群都包含在SE(G)中,且G的4階循環(huán)子群在G中完全條件置換,則G為超可解群。
證明 假設(shè)定理不成立,而設(shè)G為極小階反例,則
1)G為內(nèi)超可解群。
事實(shí)上,對(duì)于任意K<G,因?yàn)镵的任一極小子群H≤SE(G)∩K≤SE(K),由引理1知K的4階循環(huán)子群在G中完全條件置換,從而在K中完全條件置換,所以K滿足定理?xiàng)l件。由G的極小性知,K超可解,故G為內(nèi)超可解群。從而G具有引理2的結(jié)構(gòu),設(shè)P為G的正規(guī)Sylow p-子群。
2)如果exp(P)=p,由條件知P≤SE(G),從而由G/P超可解知G超可解,矛盾,所以,必有p =2。如果G有Sylow塔性質(zhì),則由p=2知G= P×M超可解,矛盾。故由引理2知G為2aqb階的內(nèi)冪零群。
3)任意a∈P﹨Φ(P),o(a)=4。
設(shè)<x>為G的Sylow q-子群,令
則
由P/Φ(P)的極小性知,P=MΦ(P)=M,因?yàn)椋糰xqi>≤SE(G),1≤i≤b,所以,P≤SE(G),于是由G/P超可解知G超可解,矛盾。
4)導(dǎo)出矛盾。
因?yàn)镚為內(nèi)超可解群,故存在P∈Syl2(G),使P<|G,P/Φ(P)是G/Φ(P)的極小正規(guī)子群,且P/Φ(P)非循環(huán)。設(shè)H為G的p-補(bǔ),任取Hq∈Sylq(H),則Hq∈Sylq(G)。因?yàn)閷?duì)于?g∈P﹨Φ(P)有<g>在G中完全條件置換,所以存在y∈<g,H>使得
且
所以
從而
又P/Φ(P)是Abel的,故
而
故
但
這與P/Φ(P)是G/Φ(P)的極小正規(guī)子群矛盾。故極小階反例不存在,G為超可解群。
定理2 設(shè)N為G的正規(guī)子群使得G/N超可解,若N的極小子群皆屬于SE(G),且4階循環(huán)子群在G中完全條件置換,則G為超可解群。
證明 仿照定理1的證明及引理3得證。
[1] Guo Wenbin,Shum K P,Alexander Skiba.Conditionally permutable subgroups and supersolubility of finite groups[J].Southeast Asian Bulletin of Mathematics,2005,29:493-510.
[2] 陳重穆.內(nèi)外∑-群與極小∑-群[M].重慶:西南師范大學(xué)出版社,1988:1-90.
[3] 王品超.有限群的C-正規(guī)子群[J].曲阜師范大學(xué)學(xué)報(bào),1997,23(4):5-7.
[4] 韋華全,谷偉平,黃杰山,等.子群的半覆蓋-遠(yuǎn)離性與有限群的可解性[J].南昌大學(xué)學(xué)報(bào):理科版,2009,33(3):224-226.
[5] 郭鵬飛,郭秀云.弱s-置換性傳遞的有限群[J].純粹數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué),2009,25(4):649-653.
[6] 王麗芳.s-半置換子群對(duì)有限群的p-超可解性的影響[J].數(shù)學(xué)研究,2009,25(4):434-440.