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感受数学证明的优美:sylow定理的存在性

2023-07-31 02:53 作者:南海之声sonnet耳放  | 我要投稿

假定%7CG%7C%3Dp%5Ern,是否存在阶为p%5Er的子群呢?考虑所有的阶为p%5Er的子集,记作%5COmega,考虑G%5COmega上的action,gM%3DMg%5E%7B-1%7D,从而%5COmega分裂为轨道无交并,现在就是要研究究竟有哪些长度的轨道。因为M_i%5Cin%20%5COmega%2CM_i%3DM_istab(M_i),说明M_istab(M_i)的左陪集之并(可以是一个)。这说明%7Cstab(M_i)%7C%E6%98%AF%20%7CM_i%7C%3Dp%5Er%E7%9A%84%E5%9B%A0%E5%AD%90%EF%BC%8C轨道长度公式:%7CT_i%7C%3D%20%5Cdfrac%7B%7CG%7C%7D%7B%7Cstab(M_i)%7C%7D,可以研究stab(M_i)来计算%7C%5COmega%7C.

实际上:%7Cstab(M_i)%7C%3Dp%5Er%5CRightarrow%20%7CT_i%7C%3Dn,%7Cstab(M_i)%7C%3Dp%5E%7Br_i%7D%5CRightarrow%20%7CT_i%7C%3Dnp%5E%7Br-r_i%7D

于是后者不贡献%5Cmod%20pn,前者贡献1%5Cmod%20pn,所以需要统计有多少条长度为%7CT%7C%3Dn的轨道。考虑一个%E9%98%B6%E4%B8%BAp%5Er%E7%9A%84%E5%AD%90%E7%BE%A4,那么它就会生成一个长度为n的轨道(右陪集)。

而对于一个长度为n的轨道T_i,也可以找出来一个%E9%98%B6%E4%B8%BAp%5Er%E7%9A%84%E5%AD%90%E7%BE%A4,做法就是取M_i%5Cin%20T_i

由于M_istab(M_i)的左陪集:M_i%3Dg_istab%20(M_i),取g_istab%20(M_i)g%5E%7B-1%7D_i,就是一个%E9%98%B6%E4%B8%BAp%5Er%E7%9A%84%E5%AD%90%E7%BE%A4。但是要验证一下和选择的M_i%5Cin%20T_i无关,最后就是要验证这是单射,以及这两个映射是互逆的。再来想办法计算%5Cbinom%7Bnp%5Er%7D%7Bp%5Er%7D%E5%8D%B3%E5%8F%AF

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