¿Cómo harías para probar que un grupo no es cíclico?

Depende mucho del grupo.

Existe un teorema general sobre las propiedades de los grupos finamente presentados debido a Adyan y Rabin (probado en la década de 1950) que dice que dada cualquier propiedad P, si

  1. existe un grupo finitamente presentado [matemática] G ^ + [/ matemática] con la propiedad P, y
  2. hay un grupo [matemática] G ^ – [/ matemática] tal que cualquier otro grupo [matemática] G [/ matemática] que contenga [matemática] G ^ – [/ matemática] no satisface la propiedad P,

entonces no existe un algoritmo que tome un grupo presentado de forma finita y devuelva VERDADERO si el grupo satisface la propiedad P, y FALSO de lo contrario.

Las propiedades que satisfacen estas dos condiciones se denominan Markov, y casi cualquier propiedad que pueda interesarle sobre grupos presentados de forma finita es Markov. Algunos ejemplos de propiedades de Markov:

  1. “¿Es [matemática] G [/ matemática] abeliana?”
  2. “¿Es [matemática] G [/ matemática] finita?”
  3. “¿Es [matemática] G [/ matemática] cíclica?”

Como resultado, si la única información que tiene sobre su grupo son sus generadores y las relaciones entre esos generadores, básicamente está manguera. Sin embargo , si sabes un poco más sobre tu grupo, entonces la situación no es tan desesperada.

Los resultados más sólidos a lo largo de estas líneas que conozco (aunque estoy seguro de que hay resultados más fuertes que un teórico de grupos conocería) es que muchos de estos problemas son realmente decidibles para los grupos policíclicos (Propiedades decidibles de los grupos policíclicos).

Hay, por supuesto, resultados más débiles que podría usar. Si su grupo resulta ser finito y puede escribir su tabla de multiplicar, por ejemplo, puede verificar directamente si es cíclico o no.

Si el grupo no es conmutativo, no es cíclico. Si es un grupo finito conmutativo, entonces:

Todos los elementos se vuelven a 0 después de la multiplicación en el número, es decir, el número de elementos en el grupo

Hay dos elementos independientes.

Cualquier grupo finito Abel es un producto de grupos cíclicos. Y para cualquiera de los dos tamaños de esos grupos, uno dará a otro. Ese es el punto de partida y puede descubrir cómo inspeccionar un caso en particular. Todos los trucos son consecuencia de ese hecho.

Un grupo cíclico se define como si puede ser generado por un elemento singular. Un grupo también puede considerarse cíclico si es isomorfo a otro grupo cíclico. Simplemente debemos mirar este grupo y ver que no hay generadores singulares (no hay factores que se apliquen a todos los elementos del grupo), y debemos asegurarnos de que no existan isomorfismos entre este grupo y algún otro grupo cíclico. Esto se puede comprobar al ver que los grupos tienen un orden diferente o que no existe una función bijeciva que obedezca las pautas para un isomorfismo. También se sabe que los grupos cíclicos son abelianos, por lo que podemos verificar para asegurarnos de que este axioma no se mantenga.

Depende del grupo.

¿El grupo no es abeliano?

¿Es incontable el orden del grupo?

¿Es isomorfo al grupo no cíclico conocido?

¿Existen subgrupos de todos los pedidos que dividen el orden de grupo?

¿Hay 2 subgrupos diferentes con el mismo orden?

Suponga que hay un solo generador y proporcione una contradicción.