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设G是一个有限群,πe(G)表示群G的元素阶的集合;αi(G)=|{g∈G|o(g)=i}|表示G中i阶元的个数,简记为αi;ρ(G)=(α1,………,αk,………,αs)表示G的阶型.
考虑群的数量关系对有限群结构的影响是有限群论中一个重要课题.许多群论工作者在这方面做了大量的工作.如著名的Sylow定理,Lagrange定理,Burnside定理等.1987年施武杰教授提出了单群的纯数量刻画:仅用有限群元素阶的集合和有限群的阶来刻画有限单群.
J.G.Thompson教授在给施武杰教授的一封信中提出了下面一个猜想:
Thompson猜想:设G1与G2为同阶型的有限群,若G1可解,G2是否可解?
一些群论工作者从群的最高阶元的个数出发来研究有限群,侧面对Thompson猜想进行了研究,得到了一些令人鼓舞的结果(参见文献[9]-[19]),但是,至今没有人对J.G.Thompson猜想给出证明,也没有举出反例.可见Thompson问题的解决是相当困难的.
本文主要讨论了阶为60p的有限群是否满足Thompson猜想,从60p阶非可解群的结构入手,通过计算其阶型,得出与60p阶非可解群阶型相同的有限群必不可解,也即阶型与60p阶非可解群相同的可解群不存在,从而有阶型与60p阶可解群相同的有限群必可解.这里p是素数.最后我们还得出了阶不大于200的群满足Thompson猜想的推论.主要结论如下:
定理3.660p(p为素数)阶非可解群G:
(1)当p=2时,必同构于SL2(5),S5或A5×Z2;
(2)当p=11时,必同构于L2(11)或A5×Z5;
(3)当p≠2,11时,必同构于A5×zp.
定理4.1.1设|G|=120,则
(1)ρ(G)=ρ(SL2(5))当且仅当G≌SL2(5);
(2)ρ(G)=ρ(S5)当且仅当G≌S5;(3)ρ(G)=ρ(A5×Z2)当且仅当G≌A5×Z2.
定理4.2.1ρ(G)=ρ(A5×Z11)当且仅当G≌A5×Z11.
定理4.3.1ρ(G)=ρ(A5×Zp)当且仅当G≌A5×Zp.其中p≠2,11.
定理4.1设|G1|=60p,其中p为素数,ρ(G1)=ρ(G2),若G1可解,则G2必可解.
推论4.1设|G1|≤200,ρ(G1)=ρ(G2),若G1可解,则G2必可解.