Questions sur les p-Sylow
Bonjour à tous !
Petite question concernant les p-Sylow.
Je sais que deux p-[large]S[/large]ylow ont une intersection triviale (leur intersection est soit d'ordre p et ils sont égaux, soit d'ordre 1 et est triviale).
De même, un p-[large]S[/large]ylow et un q-[large]S[/large]ylow (p, q premiers et différents) ont une intersection triviale.
Dans un exercice, je dois trouver les sous-groupes de Sylow de $ \mathcal{A}_6$, d'ordre 360 = $2^3.3^2.5$.
D'après la correction, il y a 10 3-[large]S[/large]ylow donc 10.8=80 éléments (sans le neutre).
Aussi, 36 5-[large]S[/large]ylow soit 4.36 =144 éléments
Enfin 45 2-[large]S[/large]ylow soit 45.7 = 315 éléments.
Puisque l'intersection est triviale, ça nous fait bien plus que 360 éléments.
Si quelqu'un peut m'indiquer mon erreur !
Merci !
[Ludwig Sylow (1832-1918) prend toujours une majuscule. AD]
Petite question concernant les p-Sylow.
Je sais que deux p-[large]S[/large]ylow ont une intersection triviale (leur intersection est soit d'ordre p et ils sont égaux, soit d'ordre 1 et est triviale).
De même, un p-[large]S[/large]ylow et un q-[large]S[/large]ylow (p, q premiers et différents) ont une intersection triviale.
Dans un exercice, je dois trouver les sous-groupes de Sylow de $ \mathcal{A}_6$, d'ordre 360 = $2^3.3^2.5$.
D'après la correction, il y a 10 3-[large]S[/large]ylow donc 10.8=80 éléments (sans le neutre).
Aussi, 36 5-[large]S[/large]ylow soit 4.36 =144 éléments
Enfin 45 2-[large]S[/large]ylow soit 45.7 = 315 éléments.
Puisque l'intersection est triviale, ça nous fait bien plus que 360 éléments.
Si quelqu'un peut m'indiquer mon erreur !
Merci !
[Ludwig Sylow (1832-1918) prend toujours une majuscule. AD]
Réponses
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Ta première phrase est fausse en général ! Un $p$-Sylow peut être d'ordre $>p$, et donc ils peuvent être distincts même si leur intersection est d'ordre $p$ (ou plus)
Par contre si $p\neq q$, oui, un $p$-Sylow et un $q$-Sylow ont une intersection triviale (c'est Lagrange) -
Les $2$-Sylow (resp. les $3$-Sylow) n'ont pas de raison a priori d'avoir une intersection triviale car leur cardinal n'est pas $2$ (resp. $3$).
En effet, le groupe $S$ engendré par $s_1=(1,2)(5,6)$, $s_2=(1,2)(3,4)$ et $s_3=(1,3)(2,4)$ est un $2$-Sylow de $\mathscr{A}_6$. Si on le conjugue par $g=(1,3)(5,6)$, on a : $|S\cap gSg^{-1}|=4$ ; si on le conjugue par $h=(1,5,2,4,6)$, on a : $|S\cap hSh^{-1}|=2$. (Exemples trouvés avec Sage donc sans réfléchir.) -
Ah oui en effet, ici on a 8 éléments par 2-[large]S[/large]ylow donc leur intersection a un ordre qui divise 8, et donc si c'est 2 ou 4 leur intersection n'est pas triviale et pourtant ils sont distincts.
Par contre, dans mon exemple, les 5 [large]S[/large]ylow ont une intersection triviale.
Et comment puis-je compter combien d'éléments j'ai en tout ? -
Comptage : il y a dans $\mathscr{A}_6$ :
- $1$ éléments d'ordre $1$ ;
- $45$ éléments d'ordre $2$ ;
- $90$ éléments d'ordre $4$ ;
- $80$ éléments d'ordre $3$ ;
- $144$ éléments d'ordre $5$.
Cela fait $136$ éléments dans la réunion des $2$-Sylow ($81$ pour les $3$-Sylow).
Questions supplémentaires... Pour un $2$-Sylow $S$ (ou un $3$-Sylow $T$) combien y a-t-il de $2$-Sylow qui ont une intersection d'ordre $1$, $2$ ou $4$ (resp. $1$ ou $3$) avec $S$ ? Si on fixe $S$ (ou $T$) est $i\in\{1,2,4\}$ (ou $i\in\{1,3\}$), est-ce que tous les Sylow $S'$ tels que $|S\cap S'|=i$ sont conjugués ?
Edit : Pour le comptage des éléments selon leur ordre, j'ai utilisé Sage mais on peut le faire à la main en énumérant les classes de conjugaison. Par exemple, un élément d'ordre $2$ est une double transposition, il y a $\binom{6}{4}$ façons de choisir les quatre éléments qui bougent et, ce choix étant fait, $3$ doubles transpositions, d'où $15\times3$ éléments d'ordre $2$. -
Comment est-on sur que les 2-[large]S[/large]ylow contiennent absolument tous les éléments d'ordre divisant 8 (puisqu'il y a 8 éléments dans les 2-[large]S[/large]ylow) ?
[Ludwig Sylow (1832-1918) prend toujours une majuscule. AD] -
Les éléments d'ordre divisant $8$ engendrent chacun des $2$-sous-groupes et chacun de ces sous-groupes est inclus dans un $2$-Sylow.
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