ПАРАБОЛИЧЕСКИЕ ПОДСТАНОВОЧНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
ГРУППЫ F4(q)
В. В. Кораблева
Аннотация:
Определены степень, ранг, подстепени и двойные стабилизаторы
подстановочных представлений групп лиевского типа F4(q) по параболическим
максимальным подгруппам неминимального индекса.
Изучение свойств конечных простых групп остается актуальным и после
завершения в начале 80-х годов классификации конечных простых групп.
На первый план выходит изучение различных свойств известных простых групп.
Для этого используется информация о представлениях групп подстановками.
Важнейший класс подстановочных представлений групп лиевского типа составляют
параболические представления, т. е. представления на смежных классах по
параболическим подгруппам.
Пусть G - конечная группа лиевского типа и P - параболическая
максимальная подгруппа в группе G. Тогда можно рассмотреть представление
группы G подстановками множества
правых смежных классов по
подгруппе P, в котором элементу g из G соответствует подстановка,
переводящая каждый смежный класс Px в Pxg. Обозначим через n степень
этого представления. Подгруппа P является стабилизатором
G
точки
= P из
в данном представлении.
Рассмотрим действие
G на
- {}, и пусть ,
,... ,
- все
G-орбиты из
- {},
тогда число k + 1 является подстановочным рангом подстановочного
представления
(G,), а подстепени этого представления равны мощностям
орбит
и могут быть вычислены как индексы двойных стабилизаторов
G
G в группе
G, где
.
В [1], где дается обзор результатов о подгруппах конечных групп
лиевского типа, указывается на важность исследований подстановочных
представлений на смежных классах по параболическим подгруппам. Во-первых,
подстановочные представления минимальной степени, как правило, параболические
(см. [2] и [3]). Во-вторых, примитивные подстановочные
представления групп лиевского типа большого ранга почти всегда являются
параболическими (см. § 6 из [1]). Параболические представления
минимальной степени группы F4(q) изучены в [4].
В данной работе определяются ранги, подстепени и двойные стабилизаторы
подстановочных представлений группы лиевского типа F4(q) по параболическим
максимальным подгруппам неминимального индекса.
Обозначаем через X . Y (соответственно X : Y) расширение (расщепляемое
расширение) группы X посредством группы Y, Xl - прямое произведение
l изоморфных копий группы X, a - циклическую группу порядка a. Также
используем определения и обозначения, связанные с группами лиевского типа,
из [5].
Система корней
типа F4 состоит из 48 элементов, ее простые корни
обозначим через p1, p2, p3, p4. Обозначим корень
a1p1 + a2p2 + a3p3 + a4p4 из
через
a1a2a3a4, тогда множество
положительных корней
состоит из элементов
r1 = 1000, |
r9 = 0120, |
r17 = 1221, |
r2 = 0100, |
r10 = 0111, |
r18 = 1122, |
r3 = 0010, |
r11 = 1120, |
r19 = 1231, |
r4 = 0001, |
r12 = 1111, |
r20 = 1222, |
r5 = 1100, |
r13 = 0121, |
r21 = 1232, |
r6 = 0110, |
r14 = 1220, |
r22 = 1242, |
r7 = 0011, |
r15 = 1121, |
r23 = 1342, |
r8 = 1110, |
r16 = 0122, |
r24 = 2342. |
Пусть K = GF(q), q = ps, p - простое число, G = F4(q), W - группа Вейля
для G. Известно, что
G = xr(t) | t
K, r
и
| G| = q24(q2 - 1)(q6 - 1)(q8 - 1)(q12 - 1) (см. [5]).
Для работы с группой G и системой корней
мы используем
компьютерную систему ГАП, ( см. [6]), поэтому будем придерживаться
некоторых ее обозначений. Занумеруем корни r из
числами от 1 до
48 так: присвоим номера от 1 до 24 положительным корням ri
по порядку, а соответствующим отрицательным корням - ri присвоим
номера 24 + i,
1
i
24.
Тогда каждый элемент группы W можно задать подстановкой на множестве
{1, 2,..., 48} и эту подстановку представим в виде произведения независимых
циклов. Будем обозначать элемент wpj из W через wj,
1
j
4, а
xri(t) и
x-ri(t) из G через xi(t) и
xi + 24(t) соответственно,
1
i
24 и корневую подгруппу
xl(t) | t
K
через Xl,
Xl
K,
1
l
48.
Элементы hr(t) и nr(t) группы G задаются соотношениями:
nr(t) = xr(t) . x-r(- t-1) . xr(t),
hr(t) = nr(t) . nr(- 1) для любого корня r из .
Тогда подгруппа Картана
H из G равна
hp1(
t) |
t
K *
x hp2(
t) |
t
K *
x hp3(
t) |
t
K *
x hp4(
t) |
t
K * .
Каждая подгруппа
hpj(t) | t
K * ,
1
j
4,
является циклической группой порядка q - 1 и
hs()xr(t)h-1s() = xr(t), где
Asr - число Картана (§ 3 лемма 20 из [7]).
Пусть
N = H, nr(1) | r
.
Существует гомоморфизм
из N на W такой, что
(nr) = wr,
для всех r
.
Ядром этого гомоморфизма является подгруппа H. Таким образом,
N/H
W
(теорема 7.2.2 из [5]).
Обозначим через
множество корней из
с aj = 0,
1
j
4. В группе G имеется c точностью до сопряжения четыре
параболических максимальных подгруппы:
Pj = H, Xi | i
,
1
j
4. Подгруппы P1 и P4 являются максимальными собственными
подгруппами наименьшего индекса, и подстановочные представления группы G
по ним исследованы в [4]. Определим ранг, степень,
подстепени и двойные стабилизаторы подстановочных представлений группы G на
правых смежных классах по P2, а затем по P3.
Воспользуемся разложением Леви (8.5.2 из [5]):
Pj = UjLj, где
Uj = Xi | i
,
Lj = H, Xi | i
, тогда
P2 = U2L2, где
U2 = Xi | 2
i
24, i
3, 4, 7,
L2 = H, X1, X25, X3, X27, X4, X28, X7, X31.
Рассмотрим подгруппу L2.
Заметим, что
hp1(
t) |
t
K *
X1,
X25
SL2(
q)
и
hp3(
t),
hp4(
u) |
t,
u
K *
X3,
X27,
X4,
X28,
X7,
X31
SL3(
q),
поэтому
L2 =
Op'(
L2) :
hp2(
t) |
t
K *
(
SL2(
q)
x SL3(
q)) : (
q - 1).
Выпишем все нетривиальные коммутаторные соотношения для корневых порождающих
подгруппы U2, вытекающие из коммутаторной формулы
Шевалле (теорема 5.2.2 из [5]). Если p
2, то имеем
[x11(u), x2(t)] |
= |
x14(
tu) (*) |
[x15(u), x2(t)] |
= |
x17(
tu)x24(
tu2) |
[x18(u), x2(t)] |
= |
x20(
tu) |
[x22(u), x2(t)] |
= |
x23(
tu) |
[x9(u), x5(t)] |
= |
x14(
tu) |
[x13(u), x5(t)] |
= |
x17(
tu)x23(
tu2) |
[x16(u), x5(t)] |
= |
x20(
tu) |
[x22(u), x5(t)] |
= |
x24(
tu) |
[x8(u), x6(t)] |
= |
x14(
2tu) |
[x12(u), x6(t)] |
= |
x17(
tu) |
[x15(u), x6(t)] |
= |
x19(
tu) |
[x18(u), x6(t)] |
= |
x21(
tu)x23(
t2u) |
[x21(u), x6(t)] |
= |
x23(
2tu) |
[x10(u), x8(t)] |
= |
x17(
tu) |
[x13(u), x8(t)] |
= |
x19(
tu) |
[x16(u), x8(t)] |
= |
x21(
tu)x24(
t2u) |
[x21(u), x8(t)] |
= |
x24(
2tu) |
[x12(u), x9(t)] |
= |
x19(
tu)x24(
tu2) |
[x18(u), x9(t)] |
= |
x22(
tu) |
[x20(u), x9(t)] |
= |
x23(
tu) |
[x11(u), x10(t)] |
= |
x19(
tu)x23(
t2u) |
[x12(u), x10(t)] |
= |
x20(
2tu) |
[x15(u), x10(t)] |
= |
x21(
tu) |
[x19(u), x10(t)] |
= |
x23(
2tu) |
[x16(u), x11(t)] |
= |
x22(
tu) |
[x20(u), x11(t)] |
= |
x24(
tu) |
[x13(u), x12(t)] |
= |
x21(
tu) |
[x19(u), x12(t)] |
= |
x24(
2tu) |
[x15(u), x13(t)] |
= |
x22(
2tu) |
[x17(u), x13(t)] |
= |
x23(
2tu) |
[x16(u), x14(t)] |
= |
x23(
tu) |
[x18(u), x14(t)] |
= |
x24(
tu) |
[x17(u), x15(t)] |
= |
x24(
2tu). |
Если p = 2, то имеем
[x11(u), x2(t)] |
= |
x14(
tu) (**) |
[x15(u), x2(t)] |
= |
x17(
tu)x24(
tu2) |
[x18(u), x2(t)] |
= |
x20(
tu) |
[x22(u), x2(t)] |
= |
x23(
tu) |
[x9(u), x5(t)] |
= |
x14(
tu) |
[x13(u), x5(t)] |
= |
x17(
tu)x23(
tu2) |
[x16(u), x5(t)] |
= |
x20(
tu) |
[x22(u), x5(t)] |
= |
x24(
tu) |
[x12(u), x6(t)] |
= |
x17(
tu) |
[x15(u), x6(t)] |
= |
x19(
tu) |
[x18(u), x6(t)] |
= |
x21(
tu)x23(
t2u) |
[x10(u), x8(t)] |
= |
x17(
tu) |
[x13(u), x8(t)] |
= |
x19(
tu) |
[x16(u), x8(t)] |
= |
x21(
tu)x24(
t2u) |
[x12(u), x9(t)] |
= |
x19(
tu)x24(
tu2) |
[x18(u), x9(t)] |
= |
x22(
tu) |
[x20(u), x9(t)] |
= |
x23(
tu) |
[x11(u), x10(t)] |
= |
x19(
tu)x23(
t2u) |
[x15(u), x10(t)] |
= |
x21(
tu) |
[x16(u), x11(t)] |
= |
x22(
tu) |
[x20(u), x11(t)] |
= |
x24(
tu) |
[x13(u), x12(t)] |
= |
x21(
tu) |
[x16(u), x14(t)] |
= |
x23(
tu) |
[x18(u), x14(t)] |
= |
x24(
tu). |
Из этих соотношений следует, что U2 изоморфна
p2s . (p6s . p12s) при p
2 и
25s . (23s . 26s x 26s) при p = 2.
Получаем
| P2| = q24(q3 - 1)(q2 - 1)2(q - 1). Отсюда, используя теорему
25 из § 9 книги [7], вычисляется степень n
подстановочного представления группы G на правых смежных классах по
подгруппе P2:
n = | G : P2| = .
Определим двойные стабилизаторы этого подстановочного представления, т. е.
подгруппы вида
P2
Px2 = P2
xP2x-1, где x
G. Для
этого необходимо выбрать подходящие элементы x из G. Согласно лемме
7.2.1 из [5]
Xnri = nrXin-1r = Xwr(i).
Поэтому действие сопряжением элемента nr на корневые подгруппы
Xi можно отождествить с действием элемента wr из W на корни i,
где
i
{1, 2,..., 48}, и писать
Xwri вместо
Xnri.
Элемент
y1 = w1w2w1w3w2w1w3w2w3w4w3w2w1w3w2w3w4w3w2w1w3w2w3w4
из W переводит каждый положительный корень в
противоположный, и тогда подгруппа
N1
P2
Py12 равна
L2 и подстепень
n1 = | P2 : N1| равна
| U2| = q20.
Рассмотрим элемент y2 = w2 из W, который действует на корнях следующим
образом:
(1, 5)(2, 26)(3, 6)(7, 10)(11, 14)(15, 17)(18, 20)(22, 23)
(25, 29)(27, 30)(31, 34)(35, 38)(39, 41)(42, 44)(46, 47).
Тогда
U2
Py22 |
= |
Xi | 5
i
24, i
7, |
|
L2
Py22 |
= |
H, X1, X3, X4, X7, X28, |
|
N2 |
|
P2
Py22 = (U2
Py22) : (L2
Py22). |
|
Из соотношений (*) и (**) следует, что подгруппа
U2
Py22 изоморфна
p2s . (p6s . p11s) при
p
2 и
25s . (23s . 25s x 26s) при p = 2.
Подгруппа
X4, X28
из
L2
Py22
изоморфна SL2(q),
а
X1, X3, X7
изоморфна p3s и поэтому
L2
Py22
p3s : (
SL2(
q) : (
q - 1)
3).
Заметим, что скалярные произведения
(p2 + 2p3 + p4, p4),
(p1, p4),
(p2, p4) равны нулю и поэтому из
леммы 20 из § 3 книги [7] следует, что элементы
hp1(t) = h1(t), hp2(t) = h2(t), hp2 + 2p3 + p4(t) = h13(t) централизуют подгруппу
X4, X28
при любом t из K * . Кроме того,
h13(t) = h2(t2)h3(t2)h4(t), и поэтому
h13(t)
X4, X28
тогда и только тогда, когда t2 = 1.
Получаем
L2
Py22
p3s : (
d . (
PSL2(
q)
x (
q - 1)/
d )
x (
q - 1)
2)
. d,
где
d = (2, q - 1), и подстепень
n2
| P2 : N2| равна
.
Рассмотрим элемент
y3 = w2w3w2w4w3 из W, который действует на корнях
следующим образом:
(1, 22, 20, 14)(2, 40, 26, 16)(3, 4, 6, 37)(5, 11, 18, 23)(7, 10, 31, 34)(8, 15, 21, 17)
(9, 33)(12, 19)(13, 27, 28, 30)(25, 46, 44, 38)(29, 35, 42, 47)(32, 39, 45, 41)(36, 43).
Тогда
U2
Py32 |
= |
Xi | 2
i
24, i
3, 4, 7, 9, 13, 16, |
|
L2
Py32 |
= |
H, X4, X28, X1, X27, X31, |
|
N3 |
|
P2
Py32 = (U2
Py32) : (L2
Py32). |
|
Заметим, что
L2
Py32
L2
Py22.
Из соотношений (*) и (**) следует, что подгруппа
U2
Py32
изоморфна
p2s . (p5s . p8s x p2s) при p
2 и
25s . (22s . 23s x 27s) при p = 2.
Вычисляем
n3
| P2 : N3| = .
Рассмотрим элемент
y4 = w2w3w2w1w4w3w2 из W, который действует
на корнях следующим образом:
(1, 23, 26, 20, 11, 16)(2, 44, 35, 40, 25, 47)(3, 4, 8, 13, 30, 17)
(5, 9, 38)(6, 41, 27, 28, 32, 37)(7, 12, 19)(10, 34)(14, 29, 33)
(15, 21)(18, 24, 22)(31, 36, 43)(39, 45)(42, 48, 46).
Тогда
U2
Py42 |
= |
Xi | 8
i
24, i
10, 14, 17, 20, |
|
L2
Py42 |
= |
H, X4, X28, X1, X3, X7
= L2
Py22, |
|
N4 |
|
P2
Py42 = (U2
Py42) : (L2
Py42). |
|
Из соотношений (*) и (**) следует, что подгруппа
U2
Py42 изоморфна
p2s . (p2s . p5s x p3s) x ps при p
2 и
24s . 27s x 22s при p = 2.
Вычисляем
n4
| P2 : N4| = .
Рассмотрим элемент
y5 = w2w1w3w2w3w4w3w2w3 из W, который
действует на корнях следующим образом:
(1, 2, 47, 25, 26, 23)(3, 19, 8, 31, 45, 36)(5, 46, 48, 29, 22, 24)
(6, 34)(7, 21, 12, 27, 43, 32)(9, 11, 14, 40, 42, 44)(10, 30)
(13, 15, 17, 37, 39, 41)(16, 18, 20, 33, 35, 38).
Тогда
U2
Py52 |
= |
Xi | i
{2, 5, 8, 11, 12, 14, 15, 17, 18, 19, 20, 21, 24}, |
|
L2
Py52 |
= |
H, X4, X28, X1, X27, X31
= L2
Py32, |
|
N5 |
|
P2
Py52 = (U2
Py52) : (L2
Py52). |
|
Из соотношений (*) и (**) следует, что подгруппа
U2
Py52 изоморфна
ps . (p3s . p4s x p4s) x ps при p
2 и
22s . (22s . 23s x 2s) x 25s при p = 2.
Заметим, что
| U2
Py52| = | U2
Py42| и n5 = n4,
хотя сами подгруппы
U2
Py52 и
U2
Py42 неизоморфны.
Рассмотрим элемент
y6 = w2w1w3w2w1w3w2w4w3w2 из W, который
действует на корнях следующим образом:
(1, 5, 40, 46, 42, 48, 25, 29, 16, 22, 18, 24)(2, 44, 35, 9, 38, 23, 26, 20, 11, 33, 14, 47)
(3, 4, 19, 30, 17, 34, 27, 28, 43, 6, 41, 10)(7, 21, 15, 12, 8, 37, 31, 45, 39, 36, 32, 13).
Тогда
U2
Py62 |
= |
Xi | i
{5, 8, 11, 12, 15, 18, 19, 21, 22, 24}, |
|
L2
Py62 |
= |
H, X4, X28, X1, X3, X7
= L2
Py22, |
|
N6 |
|
P2
Py62 = (U2
Py62) : (L2
Py62). |
|
Из соотношений (*) и (**) следует, что подгруппа
U2
Py62 изоморфна
ps . p6s x p3s
при p
2 и
2s . 22s x 27s при p = 2.
Вычисляем
n6
| P2 : N6| = .
Рассмотрим элемент
y7 = w1w2w3w2w1w3w2w4w3w2w1w3w2w4w3 из W,
который действует на корнях следующим образом:
(1, 47, 26, 38, 18, 33)(2, 14, 42, 9, 25, 23)(3, 32, 21, 27, 8, 45)(4, 12, 37, 34, 41, 7)
(5, 40, 44, 29, 16, 20)(10, 17, 31, 28, 36, 13)(11, 48, 22, 35, 24, 46)(15, 43)(19, 39).
Тогда
U2
Py72 |
= |
Xi | i
{2, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 17, 20, 23}, |
|
L2
Py72 |
= |
H, X4, X28, X25, X27, X31
L2
Py22, |
|
N7 |
|
P2
Py72 = (U2
Py72) : (L2
Py72). |
|
Из соотношений (*) и (**) следует, что подгруппа
U2
Py72 изоморфна
p3s . p4s x p3s при p
2
и
2s . 24s x 25s при p = 2.
Вычисляем
n7
| P2 : N7| = .
Отметим, что
L2
Py72
L2
Py62, но
подгруппы
U2
Py72 и
U2
Py62
неизоморфны, хотя
| U2
Py72| = | U2
Py62|. Поэтому
P2
Py72 и
P2
Py62 неизоморфны.
Рассмотрим элемент
y8 = w2w1w3w2w1w4w3w2w1w3w2w4w3w2 из W,
который действует на корнях следующим образом:
(1, 22)(2, 48)(3, 8)(5, 29)(6, 45)(7, 12)(9, 40)(10, 43)(13, 37)(14, 44)(16, 33)
(17, 41)(19, 34)(20, 38)(21, 30)(23, 47)(24, 26)(25, 46)(27, 32)(31, 36).
Тогда
U2
Py82 |
= |
Xi | i
{8, 11, 12, 15, 18, 22}, |
|
L2
Py82 |
= |
H, X4, X28, X1, X3, X7
= L2
Py22, |
|
N8 |
|
P2
Py82 = (U2
Py82) : (L2
Py82). |
|
Из соотношений (*) и (**) следует, что подгруппа
U2
Py82
изоморфна p6s для любого p.
Вычисляем
n8
| P2 : N8| = .
Рассмотрим элемент
y9 = w2w1w3w2w1w3w2w4w3w2w1w3w2w3w4w3w2w1w3
из W, который действует на корнях следующим образом:
(1, 5, 40)(2, 44, 18)(3, 4, 6, 41, 21, 39)(7, 10, 36)(8, 37)
(9, 38, 23, 48, 22, 35)(11, 33, 14, 47, 24, 46)(12, 31, 34)
(13, 32)(15, 27, 28, 30, 17, 45)(16, 25, 29)(19, 43)(20, 42, 26).
Тогда
U2
Py92 |
= |
Xi | i
{2, 5, 6, 10}
p4s, |
|
L2
Py92 |
= |
H, X4, X28, X25, X27, X31
L2
Py22, |
|
N9 |
|
P2
Py92 = (U2
Py92) : (L2
Py92). |
|
Вычисляем
n9
| P2 : N9| = .
Рассмотрим элемент
y10 = w2w1w3w2 из W, который действует на корнях
следующим образом:
(1, 9)(2, 38)(3, 8)(4, 10)(5, 29)(6, 30)(7, 17)(12, 13)
(14, 26)(15, 19)(16, 20)(18, 23)(22, 24)(25, 33)(27, 32)
(28, 34)(31, 41)(36, 37)(39, 43)(40, 44)(42, 47)(46, 48).
Тогда
U2
Py102 |
= |
Xi | 8
i
24, i
14, |
|
L2
Py102 |
= |
H, X1, X3, X4, X7, |
|
N3 |
|
P2
Py102 = (U2
Py102) : (L2
Py102). |
|
Из соотношений (*) и (**) следует, что подгруппа
U2
Py102 изомофна
p3s . (p4s . p8s x ps)
при p
2 и
26s . 210s при p = 2.
Подгруппа
X1, X3, X4, X7
из
L2
Py102 имеет
единственное соотношение
[x4(u), x3(t)] = x7(
tu), поэтому
X1, X3, X4, X7
ps . p2s x ps
для любого p и
L2
Py102
(
ps . p2s x ps) : (
q - 1)
4.
Получаем
n10
| P2 : N10| = .
Рассмотрим элемент
y11 = w2w1w3w2w1w4w3w2 из W, который действует на корнях
следующим образом:
(1, 20)(2, 47)(3, 13)(4, 8)(5, 33)(6, 41)(7, 19)(9, 29)
(10, 34)(11, 16)(14, 38)(15, 21)(17, 30)(18, 24)(23, 26)
(25, 44)(27, 37)(28, 32)(31, 43)(35, 40)(39, 45)(42, 48).
Тогда
U2
Py112 |
= |
Xi | i
{8, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 19, 20, 21, 22, 24}, |
|
L2
Py112 |
= |
H, X1, X3, X4, X7
= L2
Py102, |
|
N11 |
|
P2
Py112 = (U2
Py112) : (L2
Py112). |
|
Из соотношений (*) и (**) следует, что подгруппа
U2
Py112
изоморфна
p2s . (p2s . p4s x p3s) x ps
при p
2 и
24s . 26s x 22s при p = 2.
Вычисляем
n11
| P2 : N11| = .
Рассмотрим элемент
y12 = w2w1w3w2w1w3w4w3w2w1w3w2 из W,
который действует на корнях следующим образом:
(1, 11)(2, 48)(3, 12)(4, 13)(5, 44)(6, 43)(7, 21)(8, 34)(9, 33)
(10, 32)(14, 47)(17, 41)(18, 22)(19, 30)(20, 29)(23, 38)
(24, 26)(25, 35)(27, 36)(28, 37)(31, 45)(42, 46).
Тогда
U2
Py122 |
= |
Xi | i
{11, 12, 13, 15, 16, 18, 21, 22}, |
|
L2
Py122 |
= |
H, X1, X3, X4, X7
= L2
Py102, |
|
N12 |
|
P2
Py122 = (U2
Py122) : (L2
Py122). |
|
Из соотношений (*) и (**) следует, что, подгруппа
U2
Py122 изоморфна
p2s . p5s x ps при
p
2 и
22s . 24s x 22s при p = 2.
Вычисляем
n12
| P2 : N12| = .
Рассмотрим элемент
y13 = w2w3w2w4w3w2w1 из W, который действует
на корнях следующим образом:
(1, 24, 23, 25, 48, 47)(2, 42, 46, 40, 5, 14)(3, 4)
(6, 39, 45, 37, 8, 17)(9, 35, 44, 33, 11, 20)(10, 36, 43, 34, 12, 19)
(13, 32, 41, 30, 15, 21)(16, 29, 38, 26, 18, 22)(27, 28).
Тогда
U2
Py132 |
= |
Xi | i
{2, 6, 9, 10, 13, 14, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 23, 24}, |
|
L2
Py132 |
= |
H, X3, X4, X7, X27, X28, X31, X25, |
|
N13 |
|
P2
Py132 = (U2
Py132) : (L2
Py132). |
|
Из соотношений (*) и (**) следует, что подгруппа
U2
Py132
изоморфна
ps . p12s x ps при p
2 и
2s . 26s x 27s при p = 2.
Подгруппа
X3, X4, X7, X27, X28, X31
из
L2
Py132 изоморфна SL3(q),
а
X25
ps,
поэтому
L2
Py132
ps : (SL3(q) : (q - 1)2).
Заметим, что
(p1, p3) = (p1, p4) = (p1 + 3p2 + 4p3 + 2p4, p3) = (p1 + 3p2 + 4p3 + 2p4, p4) = 0,
поэтому элементы
hp1(t) и
h23(t) = hp1(t)hp2(t3)hp3(t2)hp4(t)
централизуют
X3, X4, X7, X27, X28, X31
при
любом t из K * . Элемент
h(t) = hp1(t-1)h23(t) = hp2(t3)hp3(t2)hp4(t) также централизует эту подгруппу и
h(t) лежит в
X3, X4, X7, X27, X28, X31
тогда и только тогда, когда t3 = 1.
Получаем
L2
Py132
ps : (c . (PSL3(q) x (q - 1)/c) x (q - 1)) . c), где с = (3, q - 1).
Имеем
n13
| P2 : N13| = .
Рассмотрим элемент
y14 = w2w3w2w1w3w4w3w2w1w3w2w4w3w2
из W, который действует на корнях следующим образом:
(1, 24)(2, 44)(3, 27)(4, 7)(5, 11)(6, 45)(9, 46)(10, 41)(12, 15)
(13, 43)(14, 40)(16, 38)(17, 34)(19, 37)(20, 26)(21, 30)
(22, 33)(23, 47)(25, 48)(28, 31)(29, 35)(36, 39).
Тогда
U2
Py142 |
= |
Xi | i
{5, 8, 11, 12, 15, 18, 24}, |
|
L2
Py142 |
= |
H, X3, X27, X4, X28, X7, X31, X1
L2
Py132, |
|
N14 |
|
P2
Py142 = (U2
Py142) : (L2
Py142). |
|
Из соотношений (*) и (**) следует, что подгруппа
U2
Py142
изоморфна p7s для любого p.
Вычисляем
n14
| P2 : N14| = .
Рассмотрим элемент
y15 = w2w1w3w2w1w3w2w4w3 из W,
который действует на корнях следующим образом:
(2, 42, 48, 29, 16, 23)(3, 4, 19, 27, 28, 43)(5, 40, 47, 26, 18, 24)(6, 39, 36, 32, 13, 10)
(7, 21, 17, 31, 45, 41)(8, 37, 34, 30, 15, 12)(9, 35)(11, 33)(14, 46, 44, 38, 22, 20).
Тогда
U2
Py152 |
= |
Xi | i
{2, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 17, 19, 20, 21, 23, 24}, |
|
L2
Py152 |
= |
H, X1, X25, X4, X28, X27, X31, |
|
N15 |
|
P2
Py152 = (U2
Py152) : (L2
Py152). |
|
Отметим, что
X1, X25
X4, X28
SL2(q) и
X27, X31
p2s, поэтому
L2
Py152
p2s : ((SL2(q) x SL2(q)) : (q - 1)2).
Рассмотрим элементы
h17(t) = hp1 + 2p2 + 2p3 + p4(t) = hp1(t2)hp2(t4)hp3(t2)hp4(t),
h22(t) = hp1 + 2p2 + 4p3 + 2p4(t) = hp1(t)hp2(t2)hp3(t2)hp4(t),
где
t
K * . В силу леммы 20 из 3 книги [7] h17(t) и h22(t)
централизуют подгруппы
X1, X25,X4, X28,
так как для i = 1, 4 верны равенства
(p1 + 2p2 + 2p3 + p4, pi) = (p1 + 2p2 + 4p3 + 2p4, pi) = 0.
Элемент
h(t) = h17(t)h22(t-1) = hp1(t)hp2(t2)
также централизует указанные подгруппы при любом t из K * , причем
h17(t)
X4, X28
тогда и только тогда, когда t2 = 1,
а
h(t)
X1, X25
тогда и только тогда, когда t2 = 1,
Имеем
L2
Py152
p2s : (
d . (
PSL2(
q)
x (
q - 1)/
d )
. d x d . (
PSL2(
q)
x (
q - 1)/
d )
. d ),
где d = (2, q - 1).
Из соотношений (*) и (**) следует, что подгруппа
U2
Py152 изоморфна
p5s . p6s x p2s
при p
2 и
2s . 24s x 28s при p = 2.
Вычисляем
n15
| P2 : N15| = .
Рассмотрим элемент
y16 = w2w1w3w2w3w4w3w2w1w3w2 из W,
который действует на корнях следующим образом:
(2, 48)(3, 19)(5, 47)(6, 36)(7, 21)(8, 34)(10, 32)(12, 30)
(14, 44)(17, 41)(20, 38)(23, 29)(24, 26)(27, 43)(31, 45).
Тогда
U2
Py162 |
= |
Xi | i
{9, 11, 13, 15, 16, 18, 19, 21, 22}, |
|
L2
Py162 |
= |
H, X1, X25, X4, X28, X3, X7
L2
Py152, |
|
N16 |
|
P2
Py162 = (U2
Py162) : (L2
Py162). |
|
Из соотношений (*) и (**) следует, что подгруппа
U2
Py162 изоморфна
ps . p6s x p2s
при p
2 и
2s . 24s x 24s при p = 2.
Вычисляем
n16
| P2 : N16| = .
Несложно проверить, что
n - 1 = ni, поэтому n17 = 1,
N17 = P2 и ранг представления равен 17.
Рассмотрим далее подстановочное представление группы G на правых
смежных классах по другой параболической максимальной подгруппе P3.
Согласно разложению Леви
P3 = U3L3, где
U3 =
Xi | 3
i
24,
i
4, 5}
,
L3 =
H,
X1,
X25,
X2,
X26,
X4,
X28,
X5,
X29.
Выпишем все нетривиальные коммутаторные соотношения для корневых порождающих
подгруппы U3, вытекающие из коммутаторной формулы
Шевалле (теорема 5.2.2 из [5]). Если p
2, то
[x6(u), x3(t)] |
= |
x9(
2tu) (***) |
[x8(u), x3(t)] |
= |
x11(
2tu) |
[x10(u), x3(t)] |
= |
x13(
tu) |
[x12(u), x3(t)] |
= |
x15(
tu) |
[x17(u), x3(t)] |
= |
x19(
tu) |
[x20(u), x3(t)] |
= |
x22(
t2u)x21(
tu) |
[x21(u), x3(t)] |
= |
x22(
2tu) |
[x7(u), x6(t)] |
= |
x13(
tu) |
[x8(u), x6(t)] |
= |
x14(
2tu) |
[x12(u), x6(t)] |
= |
x17(
tu) |
[x15(u), x6(t)] |
= |
x19(
tu) |
[x18(u), x6(t)] |
= |
x21(
tu)x23(
t2u) |
[x21(u), x6(t)] |
= |
x23(
2tu) |
[x8(u), x7(t)] |
= |
x15(
tu) |
[x10(u), x7(t)] |
= |
x16(
2tu) |
[x12(u), x7(t)] |
= |
x18(
2tu) |
[x14(u), x7(t)] |
= |
x19(
tu)x22(
t2u) |
[x17(u), x7(t)] |
= |
x21(
tu) |
[x19(u), x7(t)] |
= |
x22(
2tu) |
[x10(u), x8(t)] |
= |
x17(
tu) |
[x13(u), x8(t)] |
= |
x19(
tu) |
[x16(u), x8(t)] |
= |
x21(
tu)x24(
t2u) |
[x21(u), x8(t)] |
= |
x24(
2tu) |
[x12(u), x9(t)] |
= |
x19(
tu)x24(
tu2) |
[x18(u), x9(t)] |
= |
x22(
tu) |
[x20(u), x9(t)] |
= |
x23(
tu) |
[x11(u), x10(t)] |
= |
x19(
tu)x23(
t2u) |
[x12(u), x10(t)] |
= |
x20(
2tu) |
[x15(u), x10(t)] |
= |
x21(
tu) |
[x19(u), x10(t)] |
= |
x23(
2tu) |
[x16(u), x11(t)] |
= |
x22(
tu) |
[x20(u), x11(t)] |
= |
x24(
tu) |
[x13(u), x12(t)] |
= |
x21(
tu) |
[x19(u), x12(t)] |
= |
x24(
2tu) |
[x15(u), x13(t)] |
= |
x22(
2tu) |
[x17(u), x13(t)] |
= |
x23(
2tu) |
[x16(u), x14(t)] |
= |
x23(
tu) |
[x18(u), x14(t)] |
= |
x24(
tu) |
[x17(u), x15(t)] |
= |
x24(
2tu). |
При p = 2 имеем
[x10(u), x3(t)] |
= |
x13(
tu) (****) |
[x12(u), x3(t)] |
= |
x15(
tu) |
[x17(u), x3(t)] |
= |
x19(
tu) |
[x20(u), x3(t)] |
= |
x22(
t2u)x21(
tu) |
[x7(u), x6(t)] |
= |
x13(
tu) |
[x12(u), x6(t)] |
= |
x17(
tu) |
[x15(u), x6(t)] |
= |
x19(
tu) |
[x18(u), x6(t)] |
= |
x21(
tu)x23(
t2u) |
[x8(u), x7(t)] |
= |
x15(
tu) |
[x14(u), x7(t)] |
= |
x19(
tu)x22(
t2u) |
[x17(u), x7(t)] |
= |
x21(
tu) |
[x10(u), x8(t)] |
= |
x17(
tu) |
[x13(u), x8(t)] |
= |
x19(
tu) |
[x16(u), x8(t)] |
= |
x21(
tu)x24(
t2u) |
[x12(u), x9(t)] |
= |
x19(
tu)x24(
tu2) |
[x18(u), x9(t)] |
= |
x22(
tu) |
[x20(u), x9(t)] |
= |
x23(
tu) |
[x11(u), x10(t)] |
= |
x19(
tu)x23(
t2u) |
[x15(u), x10(t)] |
= |
x21(
tu) |
[x16(u), x11(t)] |
= |
x22(
tu) |
[x20(u), x11(t)] |
= |
x24(
tu) |
[x13(u), x12(t)] |
= |
x21(
tu) |
[x16(u), x14(t)] |
= |
x23(
tu) |
[x18(u), x14(t)] |
= |
x24(
tu). |
Из этих соотношений следует, что подгруппа U3 изоморфна
p3s . (p2s . (p9s . p6s)) при p
2 и
25s . (23s . 26s x 26s) при p = 2.
Рассмотрим подгруппу L3. Заметим, что
hp4(t) | t
K *
X4, X28
SL2(q) и
hp1(t), hp2(u) | t, u
K *
X1, X25, X2, X26, X5, X29
SL3(q) и
поэтому
L3 =
Op'(
L3) :
hp3(
t) |
t
K *
(
SL2(
q)
x SL3(
q)) : (
q - 1).
Элемент z1 = y1 из W переводит каждый положительный корень в
противоположный, поэтому подгруппа
М1 = P3
Pz13 равна L3
и подстепень
m1 = | P : M1| равна
| U3| = q20.
Рассмотрим элемент z2 = w3 из W, который действует на корнях следующим
образом:
(2, 9)(3, 27)(4, 7)(5, 11)(10, 13)(12, 15)(17, 19)(20, 22)
(26, 33)(28, 31)(29, 35)(34, 37)(36, 39)(41, 43)(44, 46).
Тогда
U3
Pz23 |
= |
Xi | 6
i
24, |
|
L3
Pz23 |
= |
H, X1, X2, X4, X5, X25, |
|
M2 |
|
P3
Pz23 = (U3
Pz23) : (L3
Pz23). |
|
Используя соотношения (***) и (****), которые не содержат x3(t),
получаем,
что подгруппа
U3
Pz23 изоморфна
p3s . (p3s . (p6s . p5s x p2s)) при p
2 и
25s . (23s . 25s x 26s) при p = 2.
Подгруппа
X1, X25
из
L3
Pz23 изоморфна
SL2(q), а
X2, X4, X5
изоморфна p3s и поэтому
L3
Pz23
p3s : (
SL2(
q) : (
q - 1)
3).
Заметим, что скалярные произведения
(p1 + 2p2 + 2p3, p1),
(p3, p1),
(p4, p1) равны нулю и поэтому из
леммы 20 из § 3 книги [7] следует, что элементы
hp3(t) = h3(t), hp4(t) = h4(t), hp1 + 2p2 + 2p3(t) = h14(t) централизуют подгруппу
X1, X25
при любом t из K * . Кроме того,
h14(t) = h1(t)h2(t2)h3(t) и поэтому
h(t) = h14(t)h3(t-1) = h1(t)h2(t2)
X1, X25
тогда и только тогда, когда t2 = 1.
Получаем
L3
Pz23
p3s : (
d . (
PSL2(
q)
x (
q - 1)/
d )
x (
q - 1)
2)
. d
и
m2
|
P3 :
M2| =
n2,
где
d = (2, q - 1).
Рассмотрим элемент
z3 = w2w1w4w3w2w1w3w2w4 из W, который действует на корнях
следующим образом:
(2, 42)(3, 21)(4, 41)(5, 40)(9, 23)(10, 36)(11, 24)(12, 34)
(16, 29)(17, 28)(18, 26)(20, 44)(27, 45)(33, 47)(35, 48).
Тогда
U3
Pz33 |
= |
Xi | 3
i
24, i
4, 5, 10, 12, 20, |
|
L3
Pz33 |
= |
H, X1, X25, X26, X28, X29, |
|
M3 |
|
P3
Pz33 = (U3
Pz33) : (L3
Pz33). |
|
Заметим, что
L3
Pz33
L3
Pz23
L2
Py22.
Из соотношений (***) и (****) следует, что подгруппа
U3
Pz33 изоморфна
p3s . (p4s . (p3s . p3s x p4s)) при
p
2 и
25s . (22s . 23s x 27s) при p = 2.
Получаем
m3
| P3 : M3| = n3.
Рассмотрим элемент
z4 = w1w2w4w3w2w1w3w2w4w3 из W, который действует
на корнях следующим образом:
(1, 42, 22, 5, 25, 18, 46, 29)(2, 16, 33, 48, 26, 40, 9, 24)
(3, 8, 6, 21, 27, 32, 30, 45)(4, 43, 41, 34, 28, 19, 17, 10)
(7, 37, 36, 15, 31, 13, 12, 39)(11, 14, 23, 20, 35, 38, 47, 44).
Тогда
U3
Pz43 |
= |
Xi | i
{6, 8, 10, 12, 14, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 23, 24}, |
|
L3
Pz43 |
= |
H, X1, X25, X2, X4, X5
= L3
Pz23 |
|
M4 |
|
P3
Pz43 = (U3
Pz43) : (L3
Pz43). |
|
Из соотношений (***) и (****) следует, что подгруппа
U3
Pz43 изоморфна
p4s . (p2s . p4s x p3s)
при p
2 и
24s . 27s x 22s при p = 2.
Получаем
m4
| P3 : M4| = n4.
Рассмотрим элемент
z5 = w1w3w2w1w4w3w2w1w3w2 из W, который
действует на корнях следующим образом:
(1, 25)(2, 24, 16, 26, 48, 40)(3, 43, 28, 27, 19, 4)(5, 23, 18, 29, 47, 42)
(6, 12, 13, 30, 36, 37)(7, 41, 45, 31, 17, 21)(8, 10, 15, 32, 34, 39)
(9, 33)(11, 35)(14, 20, 22, 38, 44, 46).
Тогда
U3
Pz53 |
= |
Xi | i
{3, 7, 10, 12, 13, 15, 16, 18, 20, 21, 22, 23, 24}, |
|
L3
Pz53 |
= |
H, X1, X25, X4, X26, X29
L3
Pz23, |
|
M5 |
|
P3
Pz53 = (U3
Pz53) : (L3
Pz53). |
|
Из соотношений (***) и (****) следует что подгруппа
U3
Pz53 изоморфна
p3s . (ps . (p3s . p3s) x ps) x p2s при p
2 и
22s . (22s . 23s x 2s) x 25s при p = 2.
Заметим, что
| U3
Pz53| = | U3
Pz43| и m5 = m4,
хотя подгруппы
U3
Pz53 и
U3
Pz43 неизоморфны.
Рассмотрим элемент
z6 = w1w3w2w3w4w3w2w1w3w2w3 из W, который действует на корнях
следующим образом:
(1, 47, 44, 42, 14, 5)(2, 24, 33, 26, 48, 9)(3, 39, 19, 27, 15, 43)(4, 7, 32, 13, 10, 21)
(6, 17, 12, 30, 41, 36)(8, 37, 34, 45, 28, 31)(11, 46)(18, 38, 29, 25, 23, 20)(22, 35).
Тогда
U3
Pz63 |
= |
Xi | i
{7, 10, 12, 16, 17, 18, 20, 21, 23, 24}, |
|
L3
Pz63 |
= |
H, X1, X25, X2, X4, X5
= L3
Pz23, |
|
M6 |
|
P3
Pz63 = (U3
Pz63) : (L3
Pz63). |
|
Из соотношений (***) и (****) следует, что подгруппа
U3
Pz63 изоморфна
p4s . p4s x p2s при
p
2 и
2s . 22s x 27s при p = 2.
Вычисляем
m6 = | P3 : M6| =
= n6.
Рассмотрим элемент
z7 = w2w3w2w1w3w2w3w4w3w2w1w3w2 из W,
который действует на корнях следующим образом:
(1, 11, 44, 42, 46, 5)(2, 33, 24, 26, 9, 48)(3, 36, 39, 27, 12, 15)(4, 21, 7, 13, 32, 10)
(6, 43, 17, 30, 19, 41)(8, 34, 28, 45, 31, 37)(14, 47)(18, 22, 29, 25, 35, 20)(23, 38).
Тогда
U3
Pz73 |
= |
Xi | i
{3, 7, 9, 11, 13, 15, 16, 18, 21, 22}, |
|
L3
Pz73 |
= |
H, X1, X25, X4, X26, X29
L3
Pz23, |
|
M7 |
|
P3
Pz73 = (U3
Pz73) : (L3
Pz73). |
|
Из соотношений (***) и (****) следует, что подгруппа
U3
Pz73 изоморфна
ps . p8s x ps при p
2
и
2s . 24s x 25s при p = 2.
Вычисляем
m7
| P3 : M7| =
= n7.
Отметим, что
L3
Pz73
L3
Pz63, но подгруппы
U3
Pz73 и
U3
Pz63
неизоморфны, хотя
| U3
Pz73| = | U3
Pz63|. Поэтому
P3
Pz73 и
P3
Pz63 неизоморфны.
Рассмотрим элемент
z8 = w1w3w2w1w3w2w3w4w3w2w1w3w2w4w3 из W,
который действует на корнях следующим образом:
(1, 25)(2, 18)(3, 45)(4, 17)(5, 16)(6, 30)(7, 31)(8, 32)(9, 47)(10, 12)
(11, 48)(13, 37)(14, 38)(15, 39)(19, 43)(21, 27)(22, 46)(23, 33)
(24, 35)(26, 42)(28, 41)(29, 40)(34, 36).
Тогда
U3
Pz83 |
= |
Xi | i
{10, 12, 16, 17, 18, 20}, |
|
L3
Pz83 |
= |
H, X1, X25, X2, X4, X5
= L3
Pz23, |
|
M8 |
|
P3
Pz83 = (U3
Pz83) : (L3
Pz83). |
|
Имеется одно соотношение в подгруппе
U3
Pz83:
[x12(u), x10(t)] = x20(
2tu), поэтому для p
2
U3
Pz83
ps . p2s x p3s.
Если p = 2, то
U3
Pz83
26s
Вычисляем
m8
| P3 : M8| =
= n8.
Рассмотрим элемент
z9 = w1w3w2w1w3w2w4w3w2w1w3w2w3w4w3w2w1w3w2
из W, который действует на корнях следующим образом:
(1, 40, 5)(2, 18, 44)(3, 39, 21, 41, 6, 4)(7, 36, 10)(8, 37)
(9, 35, 22, 48, 23, 38)(11, 46, 24, 47, 14, 33)(12, 34, 31)
(13, 32)(15, 45, 17, 30, 28, 27)(16, 29, 25)(19, 43)(20, 26, 42).
Тогда
U3
Pz93 |
= |
Xi | i
{3, 7, 16, 18}
p4s, |
|
L3
Pz93 |
= |
H, X1, X25, X4, X26, X29
L3
Pz23, |
|
M9 |
|
P3
Pz93 = (U3
Pz93) : (L3
Pz93). |
|
Вычисляем
m9
| P3 : M9| =
= n9.
Рассмотрим элемент
z10 = w1w2w3w4w3w2w3 из W, который действует на корнях
следующим образом:
(1, 46, 44, 25, 22, 20)(2, 11)(3, 10, 15, 27, 34, 39)(4, 30, 43, 41, 32, 7)
(5, 40, 42, 9, 23, 24)(6, 19, 17, 8, 31, 28)(12, 37, 45, 36, 13, 21)
(16, 18, 33, 47, 48, 29)(26, 35).
Тогда
U3
Pz103 |
= |
Xi | 6
i
24, i
7, 9, 13, |
|
L3
Pz103 |
= |
H, X1, X2, X4, X5, |
|
M10 |
|
P3
Pz103 = (U3
Pz103) : (L3
Pz103). |
|
Из соотношений (***) и (****) следует, что подгруппа
U3
Pz103 изоморфна
p3s . (p5s . p8s) при
p
2 и
26s . 210s при p = 2.
Подгруппа
X1, X2, X4, X5
из
L3
Pz103 имеет
единственное соотношение
[x1(u), x2(t)] = x5(
tu),
поэтому
X1, X2, X4, X5
ps . p2s x ps
для любого p и
L3
Pz103
(
ps . p2s x ps) : (
q - 1)
4
L2
Py102.
Получаем
m10
| P3 : M10| = n10.
Рассмотрим элемент
z11 = w1w3w2w1w3w4w3w2w3 из W, который действует на корнях
следующим образом:
(1, 40, 42, 25, 16, 18)(2, 23, 20, 24, 5, 14)(3, 43)(4, 15, 37, 28, 39, 13)
(6, 10, 21, 12, 8, 31)(7, 30, 34, 45, 36, 32)(9, 35, 22, 33, 11, 46)
(19, 27)(26, 47, 44, 48, 29, 38).
Тогда
U3
Pz113 |
= |
Xi | i
{8, 10, 12, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 23, 24}, |
|
L3
Pz113 |
= |
H, X1, X2, X4, X5
= L3
Pz103, |
|
M11 |
|
P3
Pz113 = (U3
Pz113) : (L3
Pz113). |
|
Из соотношений (***) и (****) следует, что подгруппа
U3
Pz113 изоморфна
p3s . (p2s . p4s x p3s)
при p
2 и
24s . 26s x 22s при p = 2.
Вычисляем
m11
| P3 : M11| =
= n11.
Рассмотрим элемент
z12 = w1w3w2w1w3w4w3w2w1w3w2w4w3 из W,
который действует на корнях следующим образом:
(1, 38, 25, 14)(2, 24, 33, 16)(3, 45)(4, 10, 17, 12)(5, 18, 35, 23)(6, 8, 30, 32)
(7, 39, 19, 37)(9, 40, 26, 48)(11, 47, 29, 42)(13, 31, 15, 43)(21, 27)
(22, 46)(28, 34, 41, 36).
Тогда
U3
Pz123 |
= |
Xi | i
{8, 10, 12, 14, 17, 18, 20, 24}, |
|
L3
Pz123 |
= |
H, X1, X2, X4, X5
= L3
Pz103, |
|
M12 |
|
P3
Pz123 = (U3
Pz123) : (L3
Pz123). |
|
Из соотношений (***) и (****) следует, что подгруппа
U3
Pz123 изоморфна
p3s . p5s при p
2 и
22s . 24s x 22s при p = 2.
Вычисляем
m12
| P3 : M12| =
= n12.
Рассмотрим элемент
z13 = w3w2w1w3w2w3 из W, который действует
на корнях следующим образом:
(1, 2)(3, 32)(4, 19)(6, 30)(7, 13)(8, 27)(9, 38)(10, 15)(11, 35)
(12, 17)(14, 33)(16, 22)(18, 23)(20, 24)(25, 26)(28, 43)
(31, 37)(34, 39)(36, 41)(40, 46)(42, 47)(44, 48).
Тогда
U3
Pz133 |
= |
Xi | i
{7, 10, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24}, |
|
L3
Pz13 |
= |
H, X1, X2, X5, X25, X26, X29, X4 |
|
M13 |
|
P3
Pz133 = (U3
Pz133) : (L3
Pz133). |
|
Из соотношений (***) и (****) следует, что подгруппа
U3
Pz133 изоморфна
p7s . p7s при p
2 и
2s . 26s x 27s при p = 2.
Подгруппа
L'3 = X1, X2, X5, X25, X26, X29
из
L3
Pz133 изоморфна SL3(q), а
X4
ps,
поэтому
L3
Pz133
ps : (SL3(q) : (q - 1)2).
Заметим, что
(p4, p1) = (p4, p2) = (p1 + 2p2 + 3p3 + p4, p1) = (p1 + 2p2 + 3p3 + p4, p2) = 0, поэтому элементы
hp4(t) и
h19(t) = hp1(t2)hp2(t4)hp3(t3)hp4(t)
централизуют L'3 при любом t из K * .
Элемент
h(t) = h19(t)hp4(t-1) = hp1(t2)hp2(t4)hp3(t3) также централизует L'3 и
h(t) лежит в L'3 тогда и только тогда, когда t3 = 1.
Получаем
L3
Pz133
ps : (c . (PSL3(q) x (q - 1)/c) x (q - 1)) . c, где с = (3, q - 1).
Имеем
m13
| P3 : M13| =
= n13.
Рассмотрим элемент
z14 = w1w3w2w1w3w2w3w4w3w2w1w3w2w3w4
из W, который действует на корнях следующим образом:
(1, 25)(2, 5)(3, 41, 7)(4, 19, 45)(6, 37, 10, 8, 39, 12)(9, 47, 16, 11, 48, 18)
(13, 34, 32, 15, 36, 30)(14, 46, 20)(17, 31, 27)(21, 28, 43)(22, 44, 38)
(23, 40, 35, 24, 42, 33)(26, 29).
Тогда
U3
Pz143 |
= |
Xi | i
{3, 6, 8, 9, 11, 14, 19}, |
|
L3
Pz143 |
= |
H, X1, X25, X2, X26, X5, X29, X28
L3
Pz133, |
|
M14 |
|
P3
Pz143 = (U3
Pz143) : (L3
Pz143). |
|
Из соотношений (***) и (****) следует, что подгруппа
U3
Pz143 изоморфна
p3s . p3s x ps
при p
2 и 27s при p = 2.
Вычисляем
m14
| P3 : M14| =
= n14.
Рассмотрим элемент
z15 = w1w3w2w3w4w3w2w1w3w2 из W,
который действует на корнях следующим образом:
(1, 47, 46, 5)(2, 24, 26, 48)(3, 36, 6, 19)(7, 32, 10, 21)(8, 34, 45, 31)(11, 44, 42, 14)
(12, 30, 43, 27)(15, 41, 39, 17)(18, 38, 35, 20)(22, 29, 25, 23).
Тогда
U3
Pz153 |
= |
Xi | i
{3, 7, 9, 11, 13, 15, 16, 18, 19, 21, 22, 23, 24}, |
|
L3
Pz153 |
= |
H, X1, X25, X4, X28, X26, X29, |
|
M15 |
|
P3
Pz153 = (U3
Pz153) : (L3
Pz153). |
|
Отметим, что
X1, X25
X4, X28
SL2(q) и
X26, X29
p2s, и
можно показать, что
L3
Pz153
L2
Py152
Из соотношений (***) и (****) следует, что подгруппа
U3
Pz153 изоморфна
ps . p10s x p2s
при p
2 и
2s . 24s x 28s при p = 2.
Вычисляем
m15
| P3 : M15| =
= n15.
Рассмотрим элемент
z16 = w1w3w2w1w4w3w2w1w3w2w3w4w3 из W,
который действует на корнях следующим образом:
(1, 25)(2, 24)(3, 43)(4, 28)(5, 23)(6, 12)(7, 45)(8, 10)
(9, 33)(11, 35)(13, 37)(14, 20)(15, 39)(16, 40)(18, 42)
(19, 27)(21, 31)(22, 46)(26, 48)(29, 47)(30, 36)(32, 34)(38, 44).
Тогда
U3
Pz163 |
= |
Xi | i
{6, 8, 10, 12, 14, 17, 20, 23, 24}, |
|
L3
Pz163 |
= |
H, X1, X25, X4, X28, X2, X5
L3
Pz153, |
|
M16 |
|
P3
Pz163 = (U3
Pz163) : (L3
Pz163). |
|
Из соотношений (***) и (****) следует, что подгруппа
U3
Pz163 изоморфна
p3s . p4s x p2s
при p
2 и
2s . 24s x 24s при p = 2.
Вычисляем
m16
| P3 : M16| =
= n16.
Имеем m17 = 1 и ранг представления группы G на правых смежных классах
по подгруппе P3 равен 17.
Обозначим
S1 = 2 . (PSL2(q) x (q - 1)/2) x (q - 1)2) . 2
S2 = c . (PSL3(q) x (q - 1)/c) x (q - 1)) . c, c = (3, q - 1),
S3 = 2 . (PSL2(q) x (q - 1)/2) . 2 x 2 . (PSL2(q) x (q - 1)/2) . 2.
Тогда справедлива
Теорема. Для групп F4(q), q = ps, степень n, подстепени ni
и двойные стабилизаторы Ni подстановочных представлений на правых
смежных классах по параболическим максимальным подгруппам P2 или P3
неминимального индекса содержатся в следующем списке:
- 1.
-
n = (q12 - 1)(q4 + 1)(q3 + 1)(q2 + 1)/(q - 1);
- 2.
-
n1 = q20,
n2 = q(q3 - 1)(q + 1)/(q - 1),
n3 = q3(q3 - 1)(q + 1)/(q - 1),
n4 = q7(q3 - 1)(q + 1)/(q - 1),
n5 = q7(q3 - 1)(q + 1)/(q - 1),
n6 = q10(q3 - 1)(q + 1)/(q - 1),
n7 = q10(q3 - 1)(q + 1)/(q - 1),
n8 = q14(q3 - 1)(q + 1)/(q - 1),
n9 = q16(q3 - 1)(q + 1)/(q - 1),
n10 = q4(q3 - 1)(q + 1)2/(q - 1),
n11 = q8(q3 - 1)(q + 1)2/(q - 1),
n12 = q12(q3 - 1)(q + 1)2/(q - 1),
n13 = q6(q2 - 1)/(q - 1),
n14 = q13(q2 - 1)/(q - 1),
n15 = q7(q3 - 1)/(q - 1),
n16 = q11(q3 - 1)/(q - 1),
n17 = 1,
- 3.
- Если p = 2, то
N1 |
|
(SL2(q) x SL3(q)) : (q - 1), |
|
N2 |
|
(25s . (23s . 25s x 26s)) : (23s : (SL2(q) x (q - 1)3)), |
|
N3 |
|
(25s . (22s . 23s x 27s)) : (23s : (SL2(q) x (q - 1)3)), |
|
N4 |
|
(24s . 27s x 22s) : (23s : (SL2(q) x (q - 1)3)), |
|
N5 |
|
(22s . (22s . 23s x 2s) x 25s) : (23s : (SL2(q) x (q - 1)3)), |
|
N6 |
|
(2s . 22s x 27s) : (23s : (SL2(q) x (q - 1)3)), |
|
N7 |
|
(2s . 24s x 25s) : (23s : (SL2(q) x (q - 1)3)), |
|
N8 |
|
26s : (23s : (SL2(q) x (q - 1)3)), |
|
N9 |
|
24s : (23s : (SL2(q) x (q - 1)3)), |
|
N10 |
|
(26s . 210s) : ((2s . 22s x 2s) : (q - 1)4), |
|
N11 |
|
(24s . 26s x 22s) : ((2s . 22s x 2s) : (q - 1)4), |
|
N12 |
|
(22s . 24s x 22s) : ((2s . 22s x 2s) : (q - 1)4), |
|
N13 |
|
(2s . 26s x 27s) : (2s : S2), |
|
N14 |
|
27s : (2s : S2), |
|
N15 |
|
(2s . 24s x 28s) : (22s : (SL2(q) x SL2(q) x (q - 1)2)), |
|
N16 |
|
(2s . 24s x 24s) : (22s : (SL2(q) x SL2(q) x (q - 1)2)), |
|
N17 |
|
(25s . (23s . 26s x 26s)) : ((SL2(q) x SL3(q)) : (q - 1)). |
|
- 4.
- Если p
2, то для P2 имеем
N1 |
|
(SL2(q) x SL3(q)) : (q - 1), |
|
N2 |
|
(p2s . (p6s . p11s)) : (p3s : S1), |
|
N3 |
|
(p2s . (p5s . p8s x p2s)) : (p3s : S1), |
|
N4 |
|
(p2s . (p2s . p5s x p3s) x ps) : (p3s : S1), |
|
N5 |
|
(ps . (p3s . p4s x p4s) x ps) : (p3s : S1), |
|
N6 |
|
(ps . p6s x p3s) : (p3s : S1), |
|
N7 |
|
(p3s . p4s x p3s) : (p3s : S1), |
|
N8 |
|
p6s : (p3s : S1), |
|
N9 |
|
p4s : (p3s : S1), |
|
N10 |
|
(p3s . (p4s . p8s x ps)) : ((ps . p2s x ps) : (q - 1)4), |
|
N11 |
|
(p2s . (p2s . p4s x p3s) x ps) : ((ps . p2s x ps) : (q - 1)4), |
|
N12 |
|
(p2s . p5s x ps) : ((ps . p2s x ps) : (q - 1)4), |
|
N13 |
|
(ps . p12s x ps) : (ps : S2), |
|
N14 |
|
p7s : (ps : S2), |
|
N15 |
|
(p5s . p6s x p2s) : (p2s : S3), |
|
N16 |
|
(ps . p6s x p2s) : (p2s : S3), |
|
N17 |
|
(p2s . (p6s . p12s)) : ((SL2(q) x SL3(q)) : (q - 1)), |
|
а для P3 имеем
N1 |
|
(SL2(q) x SL3(q)) : (q - 1), |
|
N2 |
|
(p3s . (p3s . (p6s . p5s x p2s))) : (p3s : S1), |
|
N3 |
|
(p3s . (p4s . (p3s . p3s x p4s)) : (p3s : S1), |
|
N4 |
|
(p4s . (p2s . p4s x p3s)) : (p3s : S1), |
|
N5 |
|
(p3s . (ps . (p3s . p3s) x ps) x p2s) : (p3s : S1), |
|
N6 |
|
(p4s . p4s x p2s) : (p3s : S1), |
|
N7 |
|
(ps . p8s x ps) : (p3s : S1), |
|
N8 |
|
(ps . p2s x p3s) : (p3s : S1), |
|
N9 |
|
p4s : (p3s : S1), |
|
N10 |
|
(p3s . (p5s . p8s)) : ((ps . p2s x ps) : (q - 1)4), |
|
N11 |
|
(p3s . (p2s . p4s x p3s)) : ((ps . p2s x ps) : (q - 1)4), |
|
N12 |
|
(p3s . p5s) : ((ps . p2s x ps) : (q - 1)4), |
|
N13 |
|
(p7s . p7s) : (ps : S2), |
|
N14 |
|
(p3s . p3s x ps) : (ps : S2), |
|
N15 |
|
(ps . p10s x p2s) : (p2s : S3), |
|
N16 |
|
(p3s . p4s x p2s) : (p2s : S3), |
|
N17 |
|
(p3s . (p2s . (p9s . p6s))) : ((SL2(q) x SL3(q)) : (q - 1)). |
|
Ранг представления равен 17.
З а м е ч а н и е 1. Порядки двойных стабилизаторов
N4 = (U2
Py42) : (L2
Py42) и
N5 = (U2
Py52) : (L2
Py52) равны и
L2
Py52
L2
Py42, но
U2
Py42 и
U2
Py52 неизоморфны, поэтому N4 и N5 неизоморфны.
Это же справедливо и для стабилизаторов N6 и N7, M4 и M5, M6
и M7 соответсвенно.
З а м е ч а н и е 2. Заметим, что если p = 2, то представления группы G на
правых смежных классах по подгруппам P2 и P3 подобны, потому что
согласно предложению 12.3.3 из [5] существует графовый автоморфизм группы
G, отображающий P2 в P3.
Поступило 22.11.97