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众所周知,群和图之间有着密切的关联.在许多情况下群的性质可以得到一些图的性质,反之亦然.例如,Gruenberg和Kegel引入了有限群G的素图GK(G)的定义,并根据素图分支得到有限群的一个分类.很多学者利用此分类得到某些单群的纯数量刻画,即用“群的阶和元素的阶”或用“元素的阶”来刻画单群。
有限群G的非交换图▽(G)亦引起了很多作者的关注.文[22]中给出其定义如下:▽(G)的顶点集合是G\Z(G),当两个顶点x与y的换位子不等于单位元时x与y相连.
1987年,J.G.Thompson教授提出如下猜想.
Thompson猜想设G是有限群,Z(G)=1,M是有限非交换单群,满足N(G)=N(M),则G≌M,其中N(G)表示G中共轭类长的集合.
陈贵云教授证明了Thompson猜想对素图非连通的所有非交换单群成立,可参见文[8,9,10,11].
对于素图连通的非交换单群,Thompson猜想是否成立,至今没有任何结论.
非交换图的概念引入之后,许多学者试图用非交换图来刻画单群.
2005年,A.R.Moghaddamfar,W.J. Shi,W. Zhou和A.R. Zokayi在文[22]中证明了对某些群,如An1 Sn1散在单群,素图非连通的李型单群,若存在另外一个群与其非交换图同构,则这两个群的阶相等.
2006年,A.Abdollahi,s.Akbari和H.R. Maimani在文[1]中证明了对某些群,如PSL(2,2n),Sz(22m+1),若存在另外一个群与其非交换图同构,则这两个群同构.
文中还提出下述猜想:
AAM猜想设M是有限非交换单群,G是有限群,满足▽(G)≌▽(M),则G≌M。
作者在第二章中对AAM猜想进行了讨论,考虑有限单群L2(q),L3(g)及一般的素图非连通的有限单群,并讨论了素图连通的度数为10的交错群A10,得到如下一些结论:
定理2.2.4令G是一个有限群,▽(G)≌▽(M),其中M=L2(q),则G≌M.
定理2.3.5令G是一个有限群,▽(G)≌▽(M),其中M=L3(q),则G≌M.
定理2.4.3设M是素图非连通的有限非交换单群,G是一个有限群,满足▽(G)≌▽(M),则G≌M.
定理2.5.7设G是有限群,▽(G)≌▽(A10),则G≌A10。
群的阶和元素的阶是有限群论的基本数量,在有限群尤其是有限非交换单群的结构中起着重要的作用.设G是有限群,π(G)表示|G|的素因子,πe(G)表示G中元素阶的集合,N(G)表示G中共轭类长的集合.文[39]中给出群G的素图GK(G)的定义,其顶点集合V(GK(G))=7π(G),边集合E(GK(G))={p~q|pq∈πe(G),p,q∈V(GK(G)))。
1987年,施武杰教授提出如下猜想:
猜想设G是有限群,M是有限非交换单群,则G≌M当且仅当(1)πe(G)=πe(M),(2)|G|=|M|。
作者在第三章对上述猜想进行讨论,得到下面的定理3.2.8:定理3.2.8设G是有限群,M—Dn(2),n为偶数,则G≌M当且仅当(1)πe(G)=πe(M),(2)|G|=|M|。
定理3.2.8对文[40]不能证明的情形给出了补充.
在文[19]中,作者引入特征为p的李型单群的素数幂图.我们定义这种图Γ(G):其顶点集合是{ra|r≠p为素数,a>0是整数,G中存在ra阶元}.它是由G中的素数幂阶半单元的阶组成.对于图中两个不同的顶点ra和sb,若G中存在lcm(ra,sb)阶元,则定义ra和sb之间有一条边.
作者在第四章讨论了关于特征为p的李型单群的素数幂图的连通性,及素数幂图的每个分支为完全图的有限李型单群的分类,得到如下结论:
定理4.2.5李型单群的素数幂图的连通分支数至多是5.
定理4.3.6设G是一个有限李型单群,其素数幂图的每个连通分支均为完全图,则G为下列群之一:
(1)A1(q),其中q>3;
(2)A2(4);
(3)A2(q),其中(3,q—1)=1;
(4)A3(2);
(5)2A2(q),其中(3,g+1)=1;
(6)C2(q),其中q>2;
(7)2B2(q),其中q=22k+1;
(8)G=G2(q),其中q=3k。