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Gruppenordnung 2p, Existenz Element Ordnung p

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Tags: Algebra, Gruppen

 
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Wizzelgarten

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21:38 Uhr, 16.11.2019

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Es sei p eine Primzahl und G eine endliche Gruppe mit 2p Elementen. Zeigen Sie, dass es in G eine Element mit Ordnung p gibt.

Mein Ansatz:
Es ist klar, dass die von allen g aus G erzeugten Untergruppen <g> die Ordnung 1,2,p oder 2p haben müssen (Lagrange).
Die Ordnung 1 hat nur das neutrale Element. Die Ordnung 2p würde bedeuten, dass G zyklisch ist, also dass ein g aus G existiert mit g2p=e. Daraus würde aber direkt folgen: e=g2p=(g2)p, das heißt g2 hätte die gewünschte Eigenschaft.
Übrig bleibt noch die Möglichkeit, dass alle Elemente aus G die Ordnung 2 haben, also g²=e für alle g aus G. Das heißt g=g-1.
In einer anderen Aufgabe habe ich gezeigt, dass eine solche Gruppe, in der g²=e für alle g gilt, die Anzahl der Elemente der Gruppe gleich 2n mit n aus N ist.

Das heißt es muss gelten #G =2p=2n

Das ist nur für p=2 der Fall. Auch in diesem Fall ist die Behauptung direkt gezeigt, da die soeben betrachtete Fall, dass alle Elemente g aus G die Ordnung 2 dann gerade hier dem p entspricht.

Somit ist die Behauptung gezeigt.


Ich bin mir leider aber sehr unsicher ob der Beweis so passt, deswegen wäre es super wenn jemand rüber schauen könnte und mir ggf sagt ob hier Fehler sind.
MfG

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich benötige bitte nur das Ergebnis und keinen längeren Lösungsweg."
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
michaL

michaL aktiv_icon

16:25 Uhr, 17.11.2019

Antworten
Hallo,

ist korrekt.

Mfg Michael
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