Un seul p-Sylow

Bonjour à tous
Je n'arrive pas à montrer que s'il n'y a qu'un p-Sylow alors celui-ci est distingué dans le groupe de départ. Quelqu'un peut-il m'aider ? Je sais qu'a priori il faut se servir du fait que ce groupe est conjugué avec lui-même.
Merci d'avance.

Réponses

  • Un conjugué d'un $p$-Sylow est un $p$-Sylow (c'est un sous-groupe et il a le même ordre). S'il y a un seul $p$-Sylow $S$, c'est que tout conjugué de $S$ est $S$.

    Version en symboles : soit $S$ le $p$-Sylow. Pour tout $g$ dans le groupe, $gSg^{-1}$ est un $p$-Sylow. S'il n'y a qu'un seul $p$-Sylow, c'est que $gSg^{-1}=S$. Ainsi, $S$ est distingué.
  • Je ne comprends pas pourquoi le conjugué d'un p-[large]S[/large]ylow est un p-[large]S[/large]ylow...
    Dans la def de distingué, c'est pour tout g alors que dans celle de conjugué c'est seulement il existe g. Je ne comprends pas comment passer du il existe au pour tout.

    [Ludwig Sylow (1832-1918) prend toujours une majuscule. AD]
  • Visiblement...

    D'abord, le conjugué d'un $p$-Sylow est un $p$-Sylow parce que le conjugué d'un sous-groupe est un sous-groupe et que la conjugaison est une bijection donc le conjugué d'un sous-groupe a le même ordre que le sous-groupe. Si le groupe a pour ordre $p^kq$ avec $q$ premier à $p$, le conjugué d'un $p$-Sylow est donc un sous-groupe d'ordre $p^k$ : c'est un Sylow !

    Je ne vois pas où tu vois « il existe » dans ce message.
  • Merci beaucoup.
    Dans notre cours, deux sous-groupes H et J sont conjugués s'il existe g dans G tel que gHg^-1 = J. C'est ce qui me perturbait.
  • En effet. C'est pourquoi, pour tout $g$, $gHg^{-1}$ est conjugué à $H$...
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