Este artículo muestra una lista matemática de los grupos finitos de orden bajo (una cardinalidad de hasta 16 elementos) clasificados por isomorfismo de grupos.
Con esta lista se puede determinar de qué grupo conocido es isomorfo un grupo finito G dado: Buscar primero el orden de G, seguidamente busque los candidatos para ese orden en la lista. Si sabe si G es o no es abeliano quizás puede descartar algunos candidatos. Para distinguir entre los candidatos restantes se puede mirar el orden de los elementos de G y compararlos con el orden de los elementos de los candidatos.
El signo de igualdad "=" denota isomorfismo de grupos.
La notación G × H indica el producto directo de dos grupos; Gn indica el producto directo de un grupo consigo mismo n veces. significa el producto semidirecto donde H actúa sobre G, si la acción particular de H sobre G se omite es que todas las acciones no triviales posibles dan el mismo grupo producto salvo el isomorfismo.
Se indican los que son grupos abelianos y los que son grupos simples. (Para los grupos de orden n <60, los grupos simples son exactamente los grupos cíclicos Cn, siendo n primo).
El elemento neutro está representado por un círculo negro en el grafos de los ciclos. El orden más pequeño para el cual el grafo no representa unívocamente un grupo es el orden 16.
En las listas de subgrupos, el grupo trivial y el propio grupo no aparecen indicados. En los casos donde hay múltiples subgrupos isomorfos, el número de apariciones se indica entre paréntesis.
Los grupos abelianos finitos se clasifican fácilmente: son grupos cíclicos o sus productos directos. El teorema chino del resto nos puede ayudar a encontrar los isomorfismos con estos productos directos. Los grupos abelianos finitamente generados también se pueden clasificar. Ver más información en el artículo grupo abeliano.
Orden | Grupo | Subgrupos | Propiedades | Grafo de los ciclos |
---|---|---|---|---|
1 | grupo trivial = Z1 = S1 = A2 | - | Trivialmente tiene propiedades diversas | |
2 | Z2 = S2 = Dih1 | - | Simple, el grupo no trivial más pequeño | |
3 | Z3 = A3 | - | Simple | |
4 | Z4 | Z2 | ||
Grupo de Klein = Z2 × Z2 = Dih2 | Z2 (3) | El grupo acíclico más pequeño | ||
5 | Z5 | - | Simple | |
6 | Z6 = Z3 × Z2 | Z3 , Z2 | ||
7 | Z7 | - | Simple | |
8 | Z8 | Z4 , Z2 | ||
Z4 × Z2 | Z22, Z4 (2), Z2 (3) | |||
Z23 | Z22 (7) , Z2 (7) | Los elementos, excepto el neutro, se corresponden con los puntos en el plano de Fano, los subgrupos Z2 x Z2 a las líneas. | ||
9 | Z9 | Z3 | ||
Z32 | Z3 (4) | |||
10 | Z10 = Z5 × Z2 | Z5 , Z2 | ||
11 | Z11 | - | Simple | |
12 | Z12 = Z4 × Z3 | Z6 , Z4 , Z3 , Z2 | ||
Z6 × Z2 = Z3 × Z22 | Z6 (3), Z3, Z2 (3), Z22 | |||
13 | Z13 | - | Simple | |
14 | Z14 = Z7 × Z2 | Z7 , Z2 | ||
15 | Z15 = Z5 × Z3 | Z5 , Z3 | ||
16 | Z16 | Z8 , Z4, Z2 | ||
Z24 | Z2 (15) , Z22 (35) , Z23 (15) | |||
Z4 × Z22 | Z2 (7) , Z4 (4) , Z22 (7) , Z23, Z4 × Z2 (6) | |||
Z8 × Z2 | Z2 (3) , Z4 (2) , Z22, Z8 (2) , Z4 × Z2 | |||
Z42 | Z2 (3), Z4 (6) , Z22, Z4 × Z2 (3) |
Orden | Grupo | Subgrupos | Propiedades | Grafo de los ciclos |
---|---|---|---|---|
6 | S3 = Dih3 | Z3 , Z2 (3) | El grupo no abeliano más pequeño | |
8 | Dih4 | Z4, Z22 (2) , Z2 (5) | ||
Grupo de los cuaterniones, Q8 = Dic2 | Z4 (3), Z2 | El más pequeño grupo Hamiltoniano; el grupo más pequeño que demuestra que todos los subgrupos pueden ser normales sin que el grupo sea abeliano;el grupo G más pequeño que demuestra que para un subgrupo normal H el grupo cociente G / H no tiene que ser isomorfo a un subgrupo de G | ||
10 | Dih5 | Z5 , Z2 (5) | ||
12 | Dih6 = Dih3 × Z2 | Z6 , Dih3 (2) , Z22 (3) , Z3 , Z2 (7) | ||
A4 | Z22 , Z3 (4) , Z2 (3) | Grupo más pequeño que demuestra que un grupo no necesita tener un subgrupo de cada orden que divida al orden del grupo, ya que no tiene ningún subgrupo de orden 6 (Ver el teorema de Lagrange y los teoremas de Sylow) | ||
Dic3 = Z3 Z4 | Z2, Z3, Z4 (3), Z6 | |||
14 | Dih7 | Z7, Z2 (7) | ||
16 [1] | Dih8 | Z8, Dih4 (2), Z22 (4), Z4, Z2 (9) | ||
Dih4 × Z2 | Dih4 (2), Z4 × Z2, Z23 (2), Z22 (11), Z4 (2), Z2 (11) | |||
Grupo generalizado de los cuaterniones, Q16 = Dic4 | ||||
Q8 × Z2 | Hamiltoniano | |||
El grupo cuasidiedrico de orden 16 | ||||
Grupo modular o grupo de Iwasawa de orden 16 | ||||
Z4 Z4 | ||||
El grupo generado por las matrices de Pauli | ||||
G4,4 = Z22 Z4 |
Los sistemas computacionales algebraicos de teoría de grupos GAP y Magma contienen la «Biblioteca de grupos pequeños" que proporciona acceso a descripciones de grupos de orden bajo. Se listan los grupos salvo isomorfismo. Actualmente esta librería contiene los siguientes grupos [2]
Contiene descripciones explícitas de los grupos disponibles en formato legible por ordenador.
«Particular groups». groupprops.subwiki.org (en inglés). Consultado el 30 de octubre de 2011.
Besche, Hans Ulrich; Eick, Bettina y O'Brien, Eamonn. «The Small Groups library» (en inglés). Consultado el 30 de octubre de 2011.
Hall, Jr, Marshall; Senior, James K. (1964). Macmillan, ed. The Groups of Order 2n (n ≤ 6) (en inglés). LCCN 64016861, MR 168631. «Un catálogo exhaustivo de los 340 grupos con orden divisor de 64 con tablas detalladas de la definición de relaciones, constantes, y presentaciones de retículo de cada grupo; en el prólogo se cita "De un valor duradero para los interesados en los grupos finitos".»