TY - JOUR AU - Бiлецька, Д. Ю. AU - Шапочка, I. В. PY - 2020/11/27 Y2 - 2024/03/28 TI - Про центральнi ряди деяких чернiковських p-груп JF - Науковий вісник Ужгородського університету. Серія «Математика і інформатика» JA - Sci. Bull. of Uzhhorod Univ. Ser. of Math. and Inf. VL - 2 IS - 37 SE - Математика та статистика DO - 10.24144/2616-7700.2020.2(37).36-44 UR - http://visnyk-math.uzhnu.edu.ua/article/view/216991 SP - 36-44 AB - <p>В цій роботі досліджується структура центрального ряду черніковської \(p\)-групи \(G\), яка містить максимальну повну абелеву підгрупу \(M\) індексу \(p\). Добре відомо, що така група є гіперцентальною групою. З іншого боку із теорії розширень груп також добре відомо, що будову цієї групи можна визначити за допомогою певного цілочислового $p$-адичного матричного зображення $\Gamma$ фактор-групи $G/M$ та елементом із другої групи гомологій \(H^2(G/M,M)\). Якщо група \(G\) має центральний ряд<br />\(Z_1\subset Z_2\subset \ldots \subset Z_{\omega}\subset \ldots \subset G\),<br />який є композиційним рядом, то число трансфінітних чисел множини індексів членів цього ряду будемо називати трансфінітною довжиною цього композиційного ряду. Вважатимемо, що \(G\) є адитивною групою, а \(\Gamma\) --- матричне цілочислове \(p\)-адичне зображення фактор-групи \(G/M\), індуковане гомоморфізмом \(f:g\to f_g\), \(g\in G\), із групи \(G\) в групу автоморфізмів \(\mathrm{Aut}\,M\), де \(f_g(m)=-g+m+g\), \(m\in M\). Нами показано, що трансфінітна довжина композиційного ряду групи \(G\) дорівнює кратності незвідної компоненти \(g+M\to 1\) зображення \(\Gamma\), якщо \(G\) є абелевою групою, і на одиницю більше цього числа, якщо ж \(G\) --- неабелева група.</p><p>Нехай $\mathbb{C}_{p^\infty}$ --- адитивна квазіциклічна $p$-група, а $\mathbb{C}_{p^\infty}^n$ --- зовнішня пряма сума $n$ екземплярів квазіциклічної $p$-групи $\mathbb{C}_{p^\infty}$ для деякого натурального числа $n$. Добре відомо \cite{Kurosh}, що група<br />$\mathrm{Aut}\,\mathbb{C}_{p^\infty}^n$ ізоморфна повній лінійній групі $\mathrm{GL}(n,\mathbb{Z}_p)$, де $\mathbb{Z}_p$ --- кільце цілих $p$ obreakdash-адичних чисел. Тому надалі для довільної матриці $A\in \mathrm{GL}(n,\mathbb{Z}_p)$ та довільного елемента $c\in \mathbb{C}_{p^\infty}^n$ через $A(c)$ позначатимемо образ елемента $c$ при автоморфізмі, що відповідає матриці $A$. Нехай $\{a_r\:|$ $r\in\mathbb{N}_0\}$ --- множина всіх твірних елементів групи $C_{p^\infty}$, де $\mathbb{N}_0=\mathbb{N}\cup \{0\}$, причому $pa_0=0$, $pa_r=a_{r-1}$ для довільного $r\in\mathbb{N}$.<br />Розглянемо циклічну адитивну групу $H$ порядку $p$ з твірним елементом $h$ і деяке матричне зображення $\Gamma$ цієї групи степеня $n$ над кільцем $\mathbb{Z}_p$. Образ будь-якого елемента $h'$ групи $H$ позначатимемо через $\Gamma_{h'}$. Визначимо дію $\cdot$ групи $H$ на групі $\mathbb{C}_{p^\infty}^n$ за правилом \(h'\cdot c=\Gamma_{h'}(c)\) для довільних елементів $h'\in H$ і $c\in \mathbb{C}_{p^\infty}^n$.<br />Підкреслимо, що ядро $\mathrm{Ker}\,\Gamma$ є підгрупою стабілізатора кожного елемента із $\mathbb{C}_{p^\infty}^n$.<br />Нескладно переконатися, що множина<br /> \[\mathfrak{z}(\Gamma)=\{c\in\mathbb{C}_{p^\infty}^n\:|\:h\cdot c=c\}\]<br />є підгрупою групи $\mathbb{C}_{p^\infty}^n$. Для матричного зображення $\Gamma$ групи $H$ та деякого елемента $c\in\mathfrak{z}(\Gamma)$ побудуємо групу $G(\Gamma, c)$ наступним чином:<br />\[G(\Gamma, c)= H\times \mathbb{C}_{p^\infty}^n,\]<br />а бінарна операція $+$ задається так<br />\[<br />(ih,c_1)+(jh,c_2)=((i+j)h,\; \mu_{i,j}c+jh\cdot c_1+c_2),<br />\]<br />де $i$, $j\in\{0,1,\ldots,p-1\}$, $c_1, c_2\in \mathbb{C}_{p^\infty}^n$, \[\mu_{i,j}=\left\{\begin{array}{ll}0,&amp;\text{якщо } i+j&lt;p,\\1,&amp;\text{якщо } i+j\ge p.\end{array}\right.\]<br />В \cite{Hall} доведено, що таким чином побудована група є циклічним розширенням групи $\mathbb{C}_{p^\infty}^n$ за допомогою групи $H$, а як наслідок, є черніковською $p$-групою.</p><p><br />В [1] описані з точністю до ізоморфізму всі черніковські $p$-групи, фактор-група яких за максимальною повною абелевою підгрупою є циклічною групою порядку $p$. Вони вичерпуються наступними групами:<br />\[<br />G(n_1\Gamma_1+n_2\Gamma_2+n_3\Gamma_3,0), \quad G(\Gamma_1+n_1\Gamma_1+n_2\Gamma_2+n_3\Gamma_3,\mathfrak{c}^{(n_1(p-1)+n_2+n_3p)})<br />\]<br />де<br />\[\Gamma_1:h\to\tilde\varepsilon,\qquad \Gamma_2:h\to 1,\qquad \Gamma_3:h\to\begin{pmatrix}\tilde\varepsilon&amp;\langle1\rangle\\0&amp;1\end{pmatrix}\]<br />--- всі попарно нееквівалентні нерозкладні матричні зображення циклічної групи \(H\) над кільцем \(\mathbb{Z}_p\);<br />\(\tilde\varepsilon\), \(\langle1\rangle\) --- відповідно \((p-1)\times(p-1)\)- та \((p-1)\times 1\)-матриці над кільцем \(\mathbb{Z}_p\) вигляду:<br />\[<br />\tilde\varepsilon=\begin{pmatrix}0&amp;0&amp;\ldots&amp;0&amp;-1\\1&amp;0&amp;\ldots&amp;0&amp;-1\\<br />0&amp;1&amp;\ldots&amp;0&amp;-1\\\vdots&amp;\vdots&amp;\ddots&amp;\vdots&amp;\vdots\\0&amp;0&amp;\ldots&amp;1&amp;-1\end{pmatrix},\quad<br />\langle1\rangle= \begin{pmatrix}1\\0\\\vdots\\0\end{pmatrix};\]<br />\(n_1\), \(n_2\), \(n_3\in\mathbb{N}_0\); \(n_1\Gamma_1+n_2\Gamma_2+n_3\Gamma_3\) --- розкладне матричне зображення групи \(H\) з \(n_i\) екземплярами нерозкладного зображення \(\Gamma_i\) для \(i\in\{1,2,3\}\);<br />\[<br />\mathfrak{c}^{(k)}=((p-1)a_0,(p-2)a_0,\ldots,a_0,\underbrace{0,\ldots,0}_{k\text{ раз}}),\quad k \in\mathbb{N}_0.<br />\]<br />В роботі для кожної з груп \[G(n_1\Gamma_1+n_2\Gamma_2+n_3\Gamma_3,0),\quad G(\Gamma_1+n_1\Gamma_1+n_2\Gamma_2+n_3\Gamma_3,\mathfrak{c}^{(n_1(p-1)+n_2+n_3p)})\] побудовано композиційний центральний ряд.</p> ER -