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设H是有限群G的一个子群.p是|G|的最小素因子.如果|G|/|H|=p,试证H一定是G的一个正规子群.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/17 07:35:26
设H是有限群G的一个子群.p是|G|的最小素因子.如果|G|/|H|=p,试证H一定是G的一个正规子群.
因为|G|/|H|=p,所以H的左陪集有p个.
令X为H的全体左陪集所成的集合:X={H,a1H,a2H,...,a(p-1)H}.
定义群作G在X上的群作用为 g(xH)=(gxH),g∈G.
因此有同态σ:G→S(X)
(这里S(X)表示集合X上的置换构成的对称群.由于|X|=p,所以|S(X)|=p!.)
上面括号里的内容不清楚可以追问.
由群同态基本定理可得G/(Ker σ)≌Imσ[G:H]=p.
而[G:Ker σ]又整除p,则Ker σ只能等于H.
说明H一定是G的一个正规子群.