intTypePromotion=1
ADSENSE

Về đồng nhất thức nhóm suy rộng của nhóm tuyến tính tổng quát trên vành chia có tâm hữu hạn

Chia sẻ: ViThomasEdison2711 ViThomasEdison2711 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

24
lượt xem
0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong bài viết này, chúng tôi mở rộng kết quả nổi tiếng của I. Z. Golubchik và A.V. Mikhalev cho đồng nhất thức nhóm suy rộng của nhóm tuyến tính tổng quát trên vành chia trong trường hợp tâm không nhất thiết vô hạn.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Về đồng nhất thức nhóm suy rộng của nhóm tuyến tính tổng quát trên vành chia có tâm hữu hạn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF EDUCATION<br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC JOURNAL OF SCIENCE<br /> ISSN: KHOA HỌC TỰ NHIÊN VÀ CÔNG NGHỆ NATURAL SCIENCES AND TECHNOLOGY<br /> 1859-3100 Tập 16, Số 6 (2019): 29-37 Vol. 16, No. 6 (2019): 29-37<br /> Email: tapchikhoahoc@hcmue.edu.vn; Website: http://tckh.hcmue.edu.vn<br /> <br /> <br /> <br /> VỀ ĐỒNG NHẤT THỨC NHÓM SUY RỘNG CỦA NHÓM TUYẾN TÍNH<br /> TỔNG QUÁT TRÊN VÀNH CHIA CÓ TÂM HỮU HẠN<br /> Cao Minh Nam<br /> Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh<br /> Tác giả liên hệ: Cao Minh Nam – Email: caominhnam.dhsp@gmail.com<br /> Ngày nhận bài: 04-3-2019; ngày nhận bài sửa: 21-4-2019; ngày duyệt đăng: 05-6-2019<br /> <br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Trong bài báo này, chúng tôi mở rộng kết quả nổi tiếng của I. Z. Golubchik và A.V.<br /> Mikhalev cho đồng nhất thức nhóm suy rộng của nhóm tuyến tính tổng quát trên vành chia trong<br /> trường hợp tâm không nhất thiết vô hạn.<br /> Từ khóa: vành chia, nhóm tuyến tính tổng quát, đồng nhất thức nhóm suy rộng.<br /> <br /> 1. Giới thiệu<br /> Cho T là nhóm tự do sinh bởi k phần tử {xi 1  i  k} và G là một nhóm với tâm<br /> Z (G )  {x  G xy  yx với mọi y  G} . Kí hiệu G  T là tích tự do của G và T . Một<br /> phần tử w  1 trong G  T có dạng<br /> w( x1 , x2 ,..., xk )  a1 xi1 1 a2 xi2  2 ...am xim  m am1<br /> với a j  G ,  j  và i j  {1, 2,..., k} được gọi là đơn thức nhóm suy rộng trên G . Số<br /> nguyên dương<br /> l ( w)  1   2  ...   m<br /> được gọi là độ dài của đơn thức nhóm suy rộng w . Không mất tính tổng quát, ta có thể<br /> biểu diễn sao cho các số mũ  j {  1,1} . Trong trường hợp này thì độ dài l (w)  m .<br /> Cho H là một nhóm con của G . Ta nói w( x1 , x2 ,..., xk )  1 là đồng nhất thức nhóm<br /> suy rộng của H (hay H thỏa đồng nhất thức nhóm suy rộng w( x1 , x2 ,..., xk )  1 ) nếu<br /> w( h1 , h2 ,..., hk )  1 với mọi h1 , h2 ,..., hk  H . Thêm vào đó, nếu tất cả hệ số a1 , a2 ,..., am 1<br /> đều bằng 1 thì w( x1 , x2 ,..., xk ) được gọi là đồng nhất thức nhóm của H . Đồng nhất thức<br /> nhóm suy rộng của nhóm tuyến tính có lẽ được nghiên cứu đầu tiên bởi (Amitsur, 1966).<br /> Cụ thể như sau. Cho D là vành chia có tâm F . Năm 1966, Amitsur đã chứng minh rằng<br /> nếu F vô hạn và nhóm nhân D  D \ {0} thỏa một đồng nhất thức nhóm thì D giao hoán,<br /> tức là D  F . Golubchik và Mikhalev (1982) đã mở rộng kết quả của Amitsur lên nhóm<br /> tuyến tính tổng quát GL n ( D ) thỏa một đồng nhất thức nhóm suy rộng bằng cách chứng<br /> minh kết quả sau. Nếu F vô hạn và GL n ( D ) thỏa đồng nhất thức nhóm suy rộng thì n  1<br /> <br /> 29<br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC - Trường ĐHSP TPHCM Tập 16, Số 6 (2019): 29-37<br /> <br /> <br /> và D giao hoán. Chebotar và Lee (2004) đã xét bài toán trên trong trường hợp tâm F hữu<br /> hạn: Giả sử D thỏa đồng nhất thức nhóm w( x1 , x2 ,..., xk )  1 với<br /> 3l ( w)<br /> w( x1 , x2 ,...xk )  xi1 1 xi2  2 ...xim  m . Nếu F chứa ít nhất phần tử thì D giao hoán. Gần<br /> 2<br /> đây nhất, Biên (2015), đã mở rộng các kết quả này khi xét trường hợp D  thỏa một đồng<br /> nhất thức nhóm suy rộng với tâm không nhất thiết vô hạn. Cụ thể hơn, nếu D  thỏa một<br /> đồng nhất thức nhóm suy rộng w( x1 , x2 ,..., xk )  1 và F có nhiều hơn l ( w)  k phần tử thì<br /> D giao hoán.<br /> Trong bài báo này, chúng tôi chứng minh được rẳng nếu nhóm tuyến tính tổng quát<br /> GL n ( D ) thỏa đồng nhất thức nhóm suy rộng w( x1 , x2 ,..., xk )  1 với D là vành chia có tâm<br /> F chứa ít nhất 2l ( w)  1 phần tử thì D giao hoán và n  1 (Định lí 2.7 trong bài báo này).<br /> Đây có thể xem là kết quả mở rộng của Định lí 2.6 trong bài báo (Biên, 2015) và mở rộng<br /> một phần của Định lí 1.2 trong bào báo (Kiani, Ramezan-Nassab, & Bien, 2016).<br /> Kĩ thuật mà chúng tôi sử dụng trong bài báo này là dựa trên chứng minh gốc của<br /> (Golubchik & Mikhalev, 1982). Các kí hiệu chúng tôi dùng là thông thường. Nói riêng,<br /> một số kí hiệu dùng trong bài chẳng hạn như số phần tử của F được kí hiệu là F , trong<br /> khi đó,với không gian vectơ V trên D , vành End D (V ) là vành các tự đồng cấu của V và<br /> v1 , v2 ,..., vm là không gian vectơ con của V sinh bởi các phần tử v1 , v2 ,..., vm  V . Với ma<br /> trận A  M n ( D ) , kí hiệu AT là ma trận chuyển vị của ma trận A .<br /> 2. Đồng nhất thức nhóm suy rộng trên nhóm tuyến tính tổng quát<br /> Trong trường hợp D  K là trường và V là không gian vectơ n chiều trên D , ta có<br /> M n ( K )  End D (V ) . Một cách tổng quát, ta cũng có kết quả tương tự cho vành chia. Để<br /> tiện theo dõi, chúng tôi trình bày chứng minh ở đây.<br /> Mệnh đề 2.1.<br /> Cho D là vành chia và M n ( D) là vành các ma trận vuông cấp n trên D . Khi đó,<br /> với mọi không gian vectơ phải n chiều V trên D , ta có M n ( D)  End D (V ) .<br /> Chứng minh. Gọi {ei }i1,n là cơ sở của không gian vectơ V . Xét ánh xạ<br /> <br />  : End D (V ) <br />  M n ( D)<br /> với  ( f )  M f , trong đó M f là ma trận xác định bởi ánh xạ tuyến tính f qua cơ sở {ei } .<br /> Dễ thấy, ánh xạ được xác định như trên là một đẳng cấu vành. Thật vậy, hiển nhiên  bảo<br /> toàn phép cộng và bảo toàn đơn vị. Do đó, ta cần chỉ ra  bảo toàn phép nhân. Giả sử<br />  ( f )  ( xij )T ,  ( g )  ( yij )T và  ( gf )  (d ij ) . Đặt  ( f ) ( g )  (cij ) . Khi đó,<br /> <br /> <br /> <br /> 30<br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC - Trường ĐHSP TPHCM Cao Minh Nam<br /> <br /> <br /> cij  <br /> 1 k  n<br /> yki x jk với mọi i, j {1, 2,..., n} . Mặt khác, do gf (e j )  g (e1 x j1  e2 x j 2  ...  en x jn )<br /> <br /> nên d ij  <br /> 1 k  n<br /> yki x jk . Do đó d ij  cij . Từ đây,  ( gf )   ( g ) ( f ) . Hiển nhiên  là song<br /> <br /> ánh. Từ những điều kiện trên ta kết luận được rằng End D ( D )  M n ( D ) .<br /> Từ Mệnh đề 2.1, ta thu được kết quả sau<br /> GL n ( D)  Aut D (V )<br /> Tiếp theo, ta có một kết quả về sự mở rộng của không gian vectơ một chiều thỏa điều<br /> kiện không chứa một số lượng vectơ nhất định.<br /> Mệnh đề 2.2.<br /> Cho D là vành chia tâm F và V là một không gian vectơ phải trên D có số chiều<br /> là n . Giả sử v1 , v2 ,...vm là m phần tử nằm trong V . Nếu F  m  1 và V chứa một không<br /> gian vectơ con một chiều L thỏa v j  L với mọi j {1,2,..., m} thì tồn tại không gian con<br /> n  1 chiều Ln 1 của V và Ln 1 chứa L sao cho v j  Ln 1 với mọi j {1,2,..., m} .<br /> <br /> Chứng minh. Vì F  m  1 , nên ta có thể cố định tập hợp I gồm m  1 phần tử đôi<br /> một khác nhau trong F . Trong trường hợp n  2 , mệnh đề cần chứng minh hiển nhiên<br /> đúng. Do đó, ta xét trường hợp n  3 . Với k  thỏa 1  k  n  2 , giả sử Lk là không<br /> gian con k chiều thỏa v j  Lk với mọi j  1, m . Ta chứng minh tồn tại không gian con<br /> <br /> k  1 chiều Lk 1 chứa Lk và v j  Lk 1 với mọi j  1, m . Thật vậy, do Lk là không gian k<br /> <br /> chiều, không mất tính tổng quát, nên ta có thể xem Lk  u1 , u2 ,..., uk , trong đó<br /> {u1 , u2 ,..., u k } là hệ độc lập tuyến tính trong V . Vì k  n  2 nên có thể bổ sung uk 1 , uk  2<br /> để hệ {u1 , u2 ,..., uk 1 , uk  2 } độc lập tuyến tính. Ta khẳng định tồn tại không gian con một<br /> chiều K1 thỏa<br /> K1  v j , u1 , u2 ,..., uk , với mọi j  1, m .<br /> Thật vậy, giả sử ngược lại, tức là, với mọi không gian con một chiều K1 tồn tại<br /> j {1,2,..., m} sao cho K1  v j , u1 , u2 ,..., uk . Khi đó, với m  1 phần tử trong<br /> {uk 1  uk  2   I } , tồn tại j {1, 2,..., m} và các phần tử  ,   khác nhau trong I sao cho<br /> uk 1  uk  2  , uk 1  uk  2    v j , u1 , u2 ,..., uk .<br /> Điều này vô lí bởi hệ {u1 ,..., uk , uk 1  uk  2  , uk 1  uk  2  } độc lập tuyến tính. Từ đây<br /> suy ra tồn tại không gian con một chiều K1 thỏa K1  v j , u1 , u2 ,..., uk , với mọi j  1, m .<br /> Bằng cách đặt lại tên, ta có thể xem K1  uk 1 . Cuối cùng ta có v j  u1 , u2 ,..., uk , uk 1 ,<br /> <br /> <br /> 31<br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC - Trường ĐHSP TPHCM Tập 16, Số 6 (2019): 29-37<br /> <br /> <br /> với mọi j {1,2,..., m} . Đặt Lk 1  u1 , u2 ,..., uk 1 . Khi đó, Lk 1 là không gian con thỏa<br /> Lk 1  Lk và v j  Lk 1 , với mọi j {1, 2,..., m} .<br /> Hơn nữa, do L là không gian con một chiều của V thỏa v j  L , với mọi<br /> j {1,2,..., m} , nên tồn tại các không gian con L1 , L2 ,..., Ln 1 thỏa<br /> L  L1  L2  ...  Ln 1 ,<br /> v j  Lk , với mọi j {1, 2,..., m} và mọi k {1,2,..., n  1} .<br /> Tiếp theo là một kết quả về tính hữu hạn nghiệm của một đa thức trên vành R (Bien,<br /> 2015, Bổ đề 2.2).<br /> Mệnh đề 2.3.<br /> Cho R là vành, F là một trường nằm trong tâm Z ( R) của R . Nếu<br /> p ( x)  a0  a1 x  a2 x 2  ...  am x m  R[x ] là một đa thức không tầm thường trên R thì p( x)<br /> có tối đa m nghiệm trên F .<br /> Chứng minh. Xem bài báo (Bien, 2015).<br /> Do Mệnh đề 2.1. đúng với mọi không gian vectơ phải V nên kể từ đây ta luôn xem<br /> V  M n1 ( D ) với phép cộng và phép nhân ngoài được định nghĩa một cách thông thường,<br /> nghĩa là:<br />  x1   y1   x1  y1 <br />      <br />  x2    y2    x2  y2  ,<br />       <br />      <br />  xn   yn   xn  yn <br />  x1   x1d <br />    <br />  x2  d   x2 d  ,<br />    <br />    <br />  xn   xn d <br />  x1   y1 <br />    <br /> x y<br /> với mọi d  D và mọi  2  ,  2  trong V . Kí hiệu  v1 v2 ... vn  là ma trận vuông cấp n<br />    <br />    <br />  xn   yn <br /> có được bằng cách ghép các vectơ v1 , v2 ,..., vn theo cột.<br /> Như vậy, theo Mệnh đề 2.1., tích của một ma trận m trong M n ( D ) và phần tử v  V<br /> là ảnh của ánh xạ tuyến tính m và được xác định như tích của hai ma trận m và v . Các bổ<br /> đề dưới đây là mở rộng các kết quả theo (Mikhalev & Golubchik, 1982) cho vành chia có<br /> tâm không nhất thiết vô hạn.<br /> <br /> <br /> 32<br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC - Trường ĐHSP TPHCM Cao Minh Nam<br /> <br /> <br /> Bổ đề 2.4.<br /> Cho D là vành chia tâm F và P  Z (M n ( D )) . Giả sử c1 , c2 ,..., cm là các phần tử<br /> thuộc M n ( D ) \ P . Nếu F  2m  1 , thì tồn tại phần tử v trong V sao cho c j v  v với<br /> mọi j  1, 2,..., m .<br /> Chứng minh. Ta sẽ chứng minh bổ đề trên bằng phép quy nạp theo m . Trong trường<br /> hợp m  1 , ta giả sử với bất kì v  V thì c1v  vd , với d là phần tử nào đó của D . Từ đây<br /> 0<br />  <br />  x1   x1   x1   <br />       0<br /> x x x  <br /> suy ra c1  2    2  d , trong đó v    . Đặt ei   1  với mọi i  1, 2,..., n là các vectơ<br /> 2<br />      <br />       0<br />  xn   xn  x<br />  n  <br />  <br /> 0<br />  <br /> đơn vị trong V . Vì thế c1ei  ei di , trong đó d i  D với mọi i  1, 2,..., m hay<br />  0  0 <br />    <br />   <br />  0  0 <br />    <br /> c1  1    di <br />  0  0 <br />    <br />   <br />  0  0 <br />    <br />  d1   d 3 <br />    <br />  d2   d3 <br /> Hơn nữa, do e1d1  e2 d 2  c1e1  c1e2  c1 (e1  e2 )  (e1  e2 ) d3 nên  0    0  . Điều<br />    <br />    <br /> 0  0 <br />    <br />  x1 <br />  <br /> x<br /> này cho ta d1  d 2  d 3 . Tiếp theo, với mỗi v   2   V \{0} , ta xét các trường hợp sau:<br />  <br />  <br />  xn <br /> 1. Nếu x1  0 thì c1 (v  e1 )  c1v  c1e1 . Điều này tương đương với<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 33<br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC - Trường ĐHSP TPHCM Tập 16, Số 6 (2019): 29-37<br /> <br /> <br />  ( x1  1)d   x1d   d <br />    <br /> x d     x2 d <br /> (v  e1 ) d   vd   e1d hay  2  . Mặt khác, vì x  0 nên tồn tại<br /> 1<br />    <br />    <br />  xn   xn d  <br /> i  2, 3,..., n sao cho xi  0 . Do đó d   d   d và c1v  vd .<br /> 2. Nếu x1  0 thì c1 (v  e2 )  c1v  c1e2 . Điều này tương đương với<br />  x1d    x1d  <br />    <br /> ( x  1)d    x2 d   d <br /> (v  e2 ) d   vd   e2 d hay  2  . Mặt khác, vì x1  0 nên d   d   d .<br />     <br />    <br />  xn d    xn d  <br /> Do đó c1v  vd . Kết hợp hai trường hợp trên ta suy ra tồn tại d  D sao cho với mọi<br /> v  V thì c1v  vd . Khi đó, với bất kì c  M n ( D) và bất kì v V , thì<br /> c ( c1v )  c ( vd )  (cv ) d  c1 (cv ) . Điều này có nghĩa là (cc1 )v  (c1c )v . Từ đây suy ra<br /> cc1  c  c1e1 c1e2  c1en   c(c1e1 ) c(c1e2 )  c(c1en )  . Hơn nữa, do<br /> c1 (ce1 ) c1 (ce2 )  c1 (cen )  c1  ce1 ce2  cen <br /> Nên cc1  c1c với mọi c  M n ( D) . Vì thế c1  P . Mâu thuẫn.<br /> Theo giả thiết quy nạp, tồn tại v1 , v2  V \ {0} sao cho c1v1  v1 và c j v2  v2 với<br /> mọi i {2,3,..., m} . Bổ đề cần chứng minh hiển nhiên đúng trong trường hợp v1  v2 .<br /> Ngược lại, ta giả sử với mỗi   F , tồn tại j {1,2,..., m} thỏa c j (v1  v2 )  v1  v2  .<br /> <br /> Xét tập hợp I  {t t  1, 2m  1} các phần tử đôi một khác nhau trong F . Theo đó tồn tại<br /> <br /> j {1,2,..., m} thỏa c j (v1  v2t )   v1  v2t  d , với  {1,2,3}. Khi đó, với mỗi<br /> <br />  x1  y1t   x1  y1t <br />    <br />  x2  y2 t   x2  y2 t <br />  {1, 2,3}, ta có ci     d . Đặt w1  v1  v2 t1 và w2  v1  v2 t2 .<br /> <br />    <br />  xn  yn t   xn  yn t <br />      <br /> Suy ra v1  w12 (2 1)1  w2 (1(2 1)1) và v2  w1 (1  2 ) 1  w2 ((1  2 ) 1 ) . Hiển<br /> nhiên, vì v1 , v2 độc lập tuyến tính nên w1 , w2 cũng độc lập tuyến tính. Đặt w3  w11  w22 .<br /> Do w1 , w2 độc lập tuyến tính nên 1   2  1 và 11   2 2  3 . Vì thế<br />  2  ( 1  3 )(1  2 ) 1  F \{0} và 1  (3  2 )(1  2 ) 1  F \{0} . Dễ thấy rằng<br /> w3  w11  w2 2 , v1  w1 3  w2 4 và v2  w1 5  w2 6 , trong đó  i  F và  i  0 . Ta<br /> <br /> 34<br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC - Trường ĐHSP TPHCM Cao Minh Nam<br /> <br /> <br /> thấy, c j w3  w3d 3  w11d3  w2 2 d3 . Hơn nữa, c j w3  c j ( w11  w2 2 )  c j w11  c j w2 2 .<br /> Do w1 , w2 độc lập tuyến tính và  i  0 với mọi i 1, 6 , nên d1  d 2  d3  d . Từ đó suy ra<br /> c j v1  c j (w1 3  w2 4 )  (w13  w2 4 )d  v1d<br /> và tương tự c j v2  v2 d . Trong trường hợp j  1 , do c1v1  v1d nên mâu thuẫn với<br /> c1v1  v1 . Ngược lại, trong trường hợp j  1 , vì c j v2  v2 d nên mâu thuẫn với cjv2  v2 .<br /> Từ đây, ta kết luận được rằng tồn tại   F thỏa c j (v1  v2 )  v1  v2  với mọi j và do<br /> đó bổ đề được chứng minh.<br /> Bổ đề 2.5.<br /> Cho D là vành chia tâm F và c1 , c2 ,..., cm là các phần tử trong M n ( D ) \ P . Nếu<br /> F  2m  1 thì tồn tại y  M n ( D) sao cho yc1 yc2 y... ycm y  0 và y 2  0 .<br /> Chứng minh. Theo Bổ đề 2.4, tồn tại v1  V \ {0} thỏa c j v1  v1 với mọi<br /> j {1,2,..., m} . Theo Mệnh đề 2.2, tồn tại các phần tử vi  V , i  2, n  1 sao cho hệ<br /> {vi 1  i  n  1} độc lập tuyến tính và thỏa v1 , v2 ,..., vn 1 không chứa các phần tử c j v1 với<br /> <br /> j 1, m . Do V là không gian vectơ phải n chiều trên D , nên tồn tại vn để hệ {vi 1  i  n}<br />  xi1 <br />  <br /> x<br /> là cơ sở của V . Đặt vi   i 2  và m   v1 v2  vn   M n ( D) , nghĩa là, m được lập bằng<br />  <br />  <br />  xin <br /> cách ghép các vectơ vi theo cột. Ta kí hiệu m1 là ma trận khả nghịch của ma trận m . Đặt<br /> 0  1<br /> y  m      m1 .<br /> 0  0<br />  <br />  0<br />  0<br /> Dễ thấy, yvi    với mọi i 1, n  1 , yvn  v1 và y 2  0 . Do đó, ta suy ra<br /> <br />  <br />  0<br /> ( yc1 yc2 y... ycm y )vn  v1d1d 2 ...d n  0 . Vậy yc1 yc2 y... ycm y  0 .<br /> Bổ đề 2.6.<br /> Cho D là vành chia tâm F và GL n ( D ) là nhóm tuyến tính tổng quát trên D , với<br /> n  2 . Giả sử<br /> w( x1 , x2 ,..., xk )  a1 xi1 1 a2 xi2  2 ...am xim  m am1<br /> <br /> <br /> 35<br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC - Trường ĐHSP TPHCM Tập 16, Số 6 (2019): 29-37<br /> <br /> <br /> là đơn thức nhóm suy rộng trên GLn ( D ) . Nếu GLn ( D ) thỏa đồng nhất thức<br /> w( x1 , x2 ,..., xk )  1 và F  l ( w)  1 thì GL n ( D ) cũng thỏa đồng nhất thức<br /> c1 x1 c2 x 2 ...cm x  m cm 1  1 ,<br /> trong đó c j  GL n ( D ) \ P với mọi j {1,2,..., m} .<br /> Chứng minh. Do l (w)  m và F  2l (w)  1 nên ta gọi   t  k  t  k  là các<br /> <br />  <br /> phần tử đôi một khác nhau trong F và J  j a j  P . Theo Bổ đề 2.5, tồn tại y  M n ( D)<br /> <br /> sao cho y 2  0 và ya j y  0, ycy  0 với bất kì j  J và phần tử c nào đó trong M n ( D ) \ P .<br /> <br /> Đặt s j   j i j và xi j  (1  i j y ) x(1  i j y ) với mọi j 1, m , k  i j  k và x  GL n ( D ) .<br /> Dễ thấy, xi j  GL n ( D) . Vì thế GL n ( D ) cũng thỏa đồng nhất thức c1 x1 c2 x 2 ...cm x  m cm 1  1 ,<br /> trong đó c1  a1 (1  s1 y), cm 1  (1   sm1 y ) am 1 và c j  (1   s j 1 y )a j (1  s j y ) với mọi<br /> j  1, m  1 . Nếu s j 1   s j thì  j 1   j và i j 1  i j . Hơn nữa do w( x1 , x2 ,..., xk )  1 là<br /> đồng nhất thức nhóm suy rộng trên GL n ( D ) nên a j  P . Tiếp theo ta sẽ chứng minh<br /> c j  P . Thật vậy, nếu a j  P thì yc j y  y(1  s j1 y)a j (1 s j y) y  ya j y  0 . Suy ra c j  P .<br /> Ngược lại nếu a j  P thì  s j1  s j . Điều này dẫn đến<br /> c j  a j (1   s j 1 y )(1  s j y)  a j ( s j 1  s j ) y .<br /> Dễ thấy y  P nếu a j  P . Từ đây suy ra ycy  0 . Điều này mâu thuẫn với điều<br /> kiện ycy  0 . Do đó c j  P .<br /> Từ các bổ đề trên ta có được kết quả chính của bài báo.<br /> Định lí 2.7.<br /> Cho D là vành chia tâm F và GL n ( D ) là nhóm tuyến tính tổng quát trên D . Giả<br /> sử w( x1 , x2 ,..., xk )  a1 xi1 1 a2 xi2  2 ...am xim  m am1 là đơn thức nhóm suy rộng trên GL n ( D ) . Nếu<br /> GL n ( D ) thỏa đồng nhất thức w( x1 , x2 ,..., xk )  1 và F  2l ( w)  1 thì n  1 và D  F .<br /> Chứng minh. Theo Bổ đề 2.6, nhóm GL n ( D ) cũng thỏa đồng nhất thức<br /> c1 x1 c2 x 2 ...cm x  m cm 1  1 , trong đó c j  P với mọi j  1, m . Theo Bổ đề 2.5, tồn tại<br /> y  M n ( D) sao cho y 2  0 và yc1 yc2 y... ycm y  0 . Đặt x  (1   y) , trong đó   F . Dễ<br /> thấy, x  GL n ( D ) . Từ đây<br /> c1 (1   y )1 c2 (1   y ) 2 ...cm (1   y) m cm1  1  0 ,<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 36<br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC - Trường ĐHSP TPHCM Cao Minh Nam<br /> <br /> <br /> Suy ra b0  b1   2b2  ...   mbm  1 , với mọi F. Hơn nữa,<br /> ybm y  (1 2 ... m ) yc1 y... ycm 1 y  0 . Mặt khác, do F  2m  1 và theo Bổ đề 2.3, nên<br /> b0  b1  ...  bm  0 . Mâu thuẫn với bm  0 . Từ đây Định lí 2.7 đã được chứng minh.<br /> <br /> <br /> <br />  Tuyên bố về quyền lợi: Tác giả xác nhận hoàn toàn không có xung đột về quyền lợi.<br /> <br /> <br /> <br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> Amitsur, S. A. (1966). Rational identities and applications to algebra and geometry. J. Algebra, 3,<br /> 304-359.<br /> Bien, M. H. (2015). On some subgroups of D  which satisfy a generalized group identity. Bull.<br /> Korean. Math. Soc., 52, 1353-1363.<br /> Chebotar, M. A., & Lee, P. H. (2004). A note on group identities in division rings. Proc. Edinb.<br /> Math. Soc., 47, 557-560.<br /> Kiani, D., Ramezan-Nassab, M., & Bien, M. H. (2016). Some skew linear groups satisfying<br /> generalized group identities. Comm. Algebra, 2362-2367.<br /> Mikhalev, A. V., & Golubchik, I. Z. (1982). Generalized group identities in classical groups. Zap.<br /> Nauchn. Sem. Leningrad. Otdel. Inst. Steklov., 114, 96-119.<br /> Tomanov, G. M. (1982). Generalized group identities in linear groups. Dokl. Akad. Nauk BSSR, 26,<br /> 9-12.<br /> <br /> <br /> <br /> ON GENERALIZED GROUP IDENTITIES OF GENERAL LINEAR GROUP OVER<br /> DIVISION RING WITH CENTER NOT NECESSARILY INFINITE<br /> Cao Minh Nam<br /> Ho Chi Minh City University of Education<br /> *<br /> Corresponding author: Cao Minh Nam – Email: caominhnam.dhsp@gmail.com<br /> Received: 04/3/2019; Revised: 21/4/2019; Accepted: 05/6/2019<br /> ABSTRACT<br /> This article extends a famous result of I. Z. Golubchik and A.V. Mikhalev for generalized<br /> group identities of general linear group over division ring with center not necessarily infinite.<br /> Keywords: division ring, general linear group, generalized group identities.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 37<br />
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2