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Groupe d'ordre 56

Posté par
Cyril12
03-04-13 à 21:27

Bonsoir,

On veut montrer qu'un groupe G d'ordre 56 n'est pas simple.
On a |G| = 56 = 8 * 7 = 2^3 * 7

Notons n_7 le nombre de 7- Sylow.
Par le 3^{ème} théorème de Sylow, on a n_7 divise 56 donc n_7 \in \{1, 2, 4, 7, 8, 14, 28, 56\}.
De nouveau par le 3^{ème} théorème de Sylow, on a n_7 \equiv 1[7].
Donc on a n_7 = 1 + 7r.
r = 0 donne n_7 = 1 | 56 ok
r = 1 donne n_7 = 8 | 56 ok
r = 2 donne n_7 = 15 impossible
r = 3 donne n_7 = 22 impossible
r = 4 donne n_7 = 29 impossible
r = 5 donne n_7 = 36 impossible
r = 6 donne n_7 = 43 impossible
r = 7 donne n_7 = 50 impossible

Ainsi, n_7 \in \{1, 8\}
Si n_7 = 1, alors on a un seul 7- Sylow dans G et donc ce 7- Sylow est normal dans G et donc G n'est pas simple.

Si n_7 = 8, alors on a huit 7- Sylow, soit 8 * 6 éléments d'ordre 7. Il reste donc 56 - 48 = 8 éléments dans G.

Comment puis-je finir ? Sachant que dans les 8 derniers éléments, il faudrait sûrement parler de 2- Sylow..

Cordialement, Cyril.

Posté par
Narhm
re : Groupe d'ordre 56 04-04-13 à 09:39

Bonjour,

Ok pour le cas n_7=1.

Dans le dernier cas, il faut bien faire attention au fait que l'intersection de tes 7-Sylow est trivial pour pouvoir faire ce décompte.
Effectivement, ensuite il faut prendre en compte les 2-Sylow. Compte les, regarde la place qu'il te reste dans ton groupe et déduis-en qu'il ne peut y en avoir qu'un.

Posté par
carpediem
re : Groupe d'ordre 56 04-04-13 à 16:43

salut

il me semble que le théorème 3 dit que n7 divise 8 tout simplement ....

Posté par
carpediem
re : Groupe d'ordre 56 04-04-13 à 16:50

ne pas oublier que les 7-Sylow sont isomorphes par conjugaison .... (théorème 2)

Posté par
Cyril12
re : Groupe d'ordre 56 04-04-13 à 18:51

@ carpe

Je n'ai jamais utilisé le théorème 2.. du coup, je n'ai AUCUNE idée de comment m'en servir ici.. sérieusement, j'ai cherché cet aprem !

Sinon, je regarde n_2 le nombre de 2- Sylow.. on a n_2 = 1 + 2r et n_2 divise 7 donc n_2 = 1 ou 7..

on a fini si n_2 = 1..

par contre si n_2 = 7, on aurait sept 2- Sylow dont l'intersection est le neutre..
Donc on aurait 7 * (2 - 1) + 1 élément ce qui donne 8 éléments.. et donc je ne sais pas quoi conclure.. !!

Posté par
Narhm
re : Groupe d'ordre 56 05-04-13 à 09:47

Attention avec cette histoire d'intersection de Sylow, elle n'est pas toujours trivial !

Si n7=8, cela signifie que tu as 48 éléments d'ordre 7 et ca ne laisse de la place que pour 8 autre éléments du groupe.
Sylow te dit que dans tous les cas, il existe un 2-Sylow dans ton groupe, c'est à dire un sous groupe de cardinal 8. Fais le décompte et constate qu'on ne peut pas avoir deux tels 2-Sylow distincts (pas forcement d'intersection nul, seulement distinct !).

Posté par
carpediem
re : Groupe d'ordre 56 05-04-13 à 18:42

de toute façon ils ne peuvent être d'intersection nulle ils ont tous le même neutre .... celui de G ...

Posté par
Cyril12
re : Groupe d'ordre 56 05-04-13 à 20:15

"
Dans l'unique exemple démontré en T.D (brièvement...). | G | = 168 = 7 * 2^3 * 3

On a dénombré huit 7- Sylow.
Voici ce qu'il écrit et ce que je comprends.

(a) \forall i \neq j, H_i \cap H_j < H (ICI j'ai écrit H mais je pense que c'est H_i ???)
(l'intersection de deux p- sylow est encore un sous-groupe)

(b) |H_i| = 7
(le nombre d'éléments d'un 7- Sylow est 7)

(a) et (b) \Rightarrow |H_i \cap H_j | = 1 ou 7 par Lagrange (qui dit que le cardinal d'un sous-groupe de G divise le cardinal du groupe G).

Si | H_i \cap H_j | = 7 alors H_i \cap H_j = H_i donc H_i \subset H_j et comme | H_i | = | H_j | on a H_i = H_j impossible, donc forcément l'intersection est de cardinal 1 donc le neutre...


Revenons à notre exercice. (|G| = 12)
On a vu | 2- sylow | = 3
puis | 3- sylow | = 4

Si on regarde l'intersection de deux 2- sylow distincts.
On a \forall i \neq j, H_i \cap H_j < H et | H_i | = 3
Cela implique que | H_i \cap H_j | = 1 ou 3.
si | H_i \cap H_j | = 3 alors H_i \cap H_j = H_i donc H_i \subset H_j et comme | H_i | = | H_j | alors H_i = H_j impossible

pffffff je comprends rien, pour moi y'a AUCUNE différence !
"

Voici le post que j'ai mis dans un autre sujet avec Gabu... Comme c'est exactement le même problème qu'ici je vous montre mon problème ...

Posté par
Narhm
re : Groupe d'ordre 56 05-04-13 à 22:59

@carpediem: Merci pour la correction, mais comme tu l'as compris, je voulais dire "non trivial" = "n'est pas réduit à l'élément neutre" : )

@Cyril12 : Je ne comprends pas ton dernier paragraphe.
Si |G|=12, alors les 2-Sylow sont d'ordre 4 et les 3-Sylow sont d'ordre 3.

Si tu relis attentivement le raisonnement que tu as recopié dans ton premier paragraphe, tu peux voir qu'il est fondé sur la primalité de tes Sylow:
Si H et K sont deux sous groupes de cardinal p premier dans G alors HG est de cardinal 1 ou p.
Par conséquent, soit ces deux groupes sont distincts, soit ils sont égaux.

Si ce cardinal n'est pas un nombre premier, il peut se passer plein de chose à priori. Par exemple l'intersection de deux groupes d'ordre 4 pourrait être non trivial : un groupe d'ordre 2.

Posté par
Cyril12
re : Groupe d'ordre 56 07-04-13 à 20:51

Merci pour ton aide Narhm !

Je reprends..
|G| = 56 = 2^3 * 7

On regarde les 7-sylow. Notons n_7 le nombre de 7-sylow.
On a n_7 | 2^3 = 8

On a donc n_7 \in \{1, 2, 4, 8}
Et n_7 \equiv 1 [7] \Leftrightarrow n_7 = 1 + 7r
r = 0 donne n_7 = 1 possible
r = 1 donne n_7 = 8 possible

Si on a n_7 = 1 c'est fini, mais si n_7 = 8. On regarde l'intersection des 7-sylow.. Je ne refais pas la démo, mais ici dans G de cardinal 56, les 7-sylow sont de cardinaux 7, qui est premier. Donc deux 7-sylow sont soient égaux, soient distincts. (Comment sait-on ?)

Je suppose qu'ils sont distincts, et qu'ils n'ont donc que l'élément neutre en commun. Ainsi, il y a 8 * 6 éléments + 1 = 49 éléments d'ordre 7. Il en reste donc 56 - 49 = 7

On regarde les 2-sylow, n_2 | 7 donc \in \{1, 7}
et n_2 = 1 + 2r

En somme, si on a n_2 = 1, c'est fini, mais si n_2 = 7, on regarde l'intersection..
Les 2-sylow ont un cardinal de 8 dans G ici.
Mais ils sont tous égaux (mais pourquoi ?)
Donc il y a un 2-sylow et c'est fini..

Alors voici mon raisonnement, je sais qu'il y a beaucoup de problemes.. Car on aurait 49 + 8 éléments... :s

Aidez moi svp, je n'avnce pas et le temps passe vite !

Posté par
laura07130
re : Groupe d'ordre 56 20-11-17 à 18:30

Bonjour, j'ai le même exercice  en L3.
voici mon sujet :
L'objectif de cet exercice est de montrer qu'un groupe G d'ordre 56 = 2^3* 7 n'est pas simple. Le raisonnement est par l'absurde, soit G un groupe simple d'ordre 56.

1)Montrer que le nombre de 7-Sylows est 8 (ok), et que leur intersection deux à deux est {1}. (ok)
En déduire que G contient 48 éléments d'ordre 7.(plus ou moins)

2)Montrer que le nombre de 2-Sylow est 7.(ok)
Du coup qu'il existe au moins 8 éléments non triviaux dont l'ordre divise 2^3.(PROBLEME)
Ainsi en comptant le neutre, G a au moins 57 éléments. Donc 57<56.

La question 1 ne me pose globalement pas de problème en dehors du fait que je ne sais pas expliqué d'où vient le 6 pour 6*8=48 éléments d'odre 7.

Par contre je ne vois pas du tout comment faire la deuxième partie de la question 2.

En espérant que vous pourrez m'aider; et merci d'avance pour le temps que vous avez accordé à mon message.

Bonne Soirée

Posté par
carpediem
re : Groupe d'ordre 56 20-11-17 à 19:18

si un ensemble est un groupe à 7 éléments alors il en a 6 qui ne sont pas le neutre ...

Posté par
mohamedmenvea
re : Groupe d'ordre 56 01-03-18 à 21:38

BONSOIR A TOUS MES COLLEGUE
bonsoir laura07130
je te réponde à ton question inchaallah
G d'odre 56=23*7, on trouve n7=1ou n7=8 et  n2=1 ou n2=7
on suppose que n7=1 G n'est pas simple (car d'après la 2éme théorème du sylow tout les 7-slow sont conjugué ce implique que pour tout  a élément de G et  H,K appartenant à syl7(G) H=aKa-1,mais il ya un seul 7-sylow ce qui implique que H=K c'est à dire que H=aHa-1 donc H est distingué dans G ce qui contre dit avec la simplicité de G.
meme raisonnement avec n2=1
on suppose que n7=8 et n2=7
il est claire que G contient 8(7-1)=48 élément d'ordre 7.
mais je pense que votre problème se pose en n2=7,ne t'équiète pas on est la réponse bien éxpliquer
on suppose que H1 ,H2 appartent à syl2(G), on saitH1H2 H1 (car l'inersection de 2-groupe est un groupe ) donc |H1H2|4 |H1H2|12 .donc finalement l'ordre de |G|12+48=60 ce qui est imposible donc G n'est simple. c'est fini.
merci cordialement



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