groupe à système fini de générateurs

bonjour à tous,

est ce que quelqu'un pourrait m'éclairer sur ce point:
est ce qu'un groupe qui admet un systeme fini de générateurs admet
forcément un nombre fini de sous groupes distincts à un isomorphisme près?
(un nombre fini de classes de sous groupes).

merci

Réponses

  • ca veut dire koi ?
  • Je comprend la question. Evidemment c'est vrai pour des groupes fini.
    C'est vrai aussi pour $\Z$ avec l'addition puisque les sousgroupes sont (0) et (a), a $\neq$ =0, donc isomorphes avec (0) ou $\Z$ (2 classes de sousgroupes isomorphes).

    Mais en generale, je ne sais pas.

    Michiel
  • Bonjour,

    je ne suis pas sur mais il me semble que un groupe libre (à au moins deux générateurs) contient tous les groupes libres à un nombre quelconque de générateurs.

    Si c'est bien vrai, cela fournit un contre-exemple à ta question.

    Amicalement

    YB
  • Re-bonjour,

    Après réflexion, je crois avoir une démonstration.

    On considère le revêtement
    $$
    \begin{array}{r|ccl}
    \PP^1-\{0,\mu_N,\infty\} & \to & \PP^1-\{0,1,\infty\} \\%
    z & \mapsto & z^N
    \end{array}
    $$
    où $\mu_N = \{\zeta_N^i\}$ est le groupe des racines de l'unités et $\PP^1$ la droite projective complexe, i.e. la sphère.

    On peut identifier le groupe fondamental de $\PP^1-\{0,\mu_N,\infty\}$ au groupe libre $F_{N+1}$ en choisissant pour générateurs les boucles $x_0$ autour de $0$, et $x_i$ autour de $\zeta_N^i$ dans le sens trigonométrique

    Le revêtement ci-dessus fournit alors une injection
    $F_{N+1} \to F_2$.

    Amicalement

    YB
  • y aurait t il des exemples plus élémentaires car je suis en spé et j'avoue que je n'ai pas compris un traitre mot de cet exemple (sorry!)
    merci d'avance.
  • Re-bonjour,

    Après réflexion, je crois avoir une démonstration.

    On considère le revêtement
    $$
    \begin{array}{rccl}
    \mathbb{P}^1-\{0,\mu_N,\infty\} & \to & \mathbb{P}^1-\{0,1,\infty\} \\
    z & \mapsto & z^N
    \end{array}
    $$
    où $\mu_N = \{\zeta_N^i\}$ est le groupe des racines de l'unités et $\mathbb{P}^1$ la droite projective complexe, i.e. la sphère.

    On peut identifier le groupe fondamental de $\mathbb{P}^1-\{0,\mu_N,\infty\}$ au groupe libre $F_{N+1}$ en choisissant pour générateurs les boucles $x_0$ autour de $0$, et $x_i$ autour de $\zeta_N^i$ dans le sens trigonométrique

    Le revêtement ci-dessus fournit alors une injection
    $F_{N+1} \to F_2$.

    Amicalement

    YB
  • Bonsoir

    Et même, le groupe libre à 2 générateurs $a,b$ contient des sous-groupes (donc libres) qui ont une infinité de générateurs !
    C'est le cas du groupe dérivé $D(F_2)$
    Remarquons que $[a^n,b^m] \not\in \langle [a^i,b^j]\mid 1\leq i\leq n,\ 1\leq j\leq m \rangle$, le sous-groupe engendré par les $[a^n,b^m]$,
    parceque sinon, on aurait une relation entre les 2 générateurs libres $a,b$ de $F_2$
    Donc le sous-groupe $D$ engendré par $\{[a^n,b^m]\mid n,m\in \N\}$ est formé d'éléments tous indépendants qui forment une infinité de générateurs et est contenu dans $D(F_2)$, (c'est même $D(F_2)$ ).

    Alain
  • Bonsoir

    Et même, $F_2$ le groupe libre à 2 générateurs $a,b$ contient des sous-groupes (donc libres) qui ont une infinité de générateurs (c'est à dire pas de type fini) !
    C'est le cas du groupe dérivé $D(F_2)$ et de certains de ses sous-groupes.
    Remarquons que $[a^n,b^m] \not\in \langle\, [a^i,b^j]\mid 1\leq i
  • On peut aussi faire des contre-exemples un peu plus simples:
    Je ne sais pas si tu connais la notion de produit semi-direct; si oui, considère le groupe $\oplus_{\Z} \Z / 2\Z$ (prod semi direct) $\Z$, où $\Z$ agit sur le groupe de gauche par translation.
    Alors c'est facile de voir que ce groupe est 2-engendré, mais admet des sous-groupes de cardinal $2^n$ pour tout entier $n$.
  • $(\oplus_{\Z} \Z/2\Z) \rtimes \Z$
  • Merci au modérateur qui a amélioré mon code tex! (j'imagine que c'est ce qui s'est passé...)

    [il n'y a pas de quoi, on est là pour ça, en espérant ne pas mal interpréter. AD]
    [ceci étant, n'aurais-tu pas dû ajouter que les sous-groupes d'ordre 2^n sont des ev de dim n sur Z/2Z donc ont n générateurs]
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.