Hello, dear friend, you can consult us at any time if you have any questions, add WeChat: daixieit

MAST90017 Representation theory

2023 Semester 2

Assignment 2

Due by 11 am on Oct 20 (Friday) in class

(1) Let k be a inite ield and let

Let  Let ω  be a homomorphism of k*   =  k  {0} into C* .

Consider the degree 1 representation ϕω  of H deined by

Use Mackey’s irreducibility criterion to show that the representation IndH(G) ϕω  of G induced by ϕω  is irreducible if and only if ω2    1.

(2) Let G be the group of permutations of {1, 2, 3, 4}.  Let A be the subset of G consisting of the trivial permutation and the three permutations  (12)(34) , (13)(24), (14)(23). Here (ij) denotes a transposition interchanging i,j.

(a) Show that A is a normal subgroup of G.

(b) Let H be the subgroup of G consisting of permutations which keep 4 ixed.  Show that G is a semidirect product of A and H.

(c) Using the description of the irreducible representations of a semidirect product we discussed in class, determine the degrees of irreducible representations of G over C, and construct an irreducible representation that is isomorphic to the standard representation V = {(x1 , x2 , x3 , x4 ) ∈ C4  | x1 + x2 + x3 + x4  = 0} of G.

(3) Let Fq  be a initeield with q elements, where q = pn  for some prime p.  Let G be the group of transformations,

Fq   Fq  : x →7 ax + b, a  Fq(*),  b  Fq .

Find all irreducible representations of G over C, and compute their characters.

(4) Let C =i<j (ij) 2 C[Sn] be the sum of all transpositions in the symmetric group Sn.

Let V  = C[Sn]c   be the irreducible representation of Sn  corresponding to the parti- tion λ of n, where λ = (λ1 , λ2 , · · · , λk ), λi  ≥ λi+1  > 0, i = 1, . . . , k — 1.

(a) Show that C acts on V  by multiplication by a scalar.

(b) Show that the scalar in (a) equals mP    mQ     =j  i1 (i j), where mP (resp.  mQ  ) denotes the number of transpositions in the Young subgroup P (resp. Q ).

(5) Let A be the Weyl algebra k〈x, y)/〈yx — xy — 1), where k is an algebraically closed ield.

(a) Suppose that chark = 0. Find all inite dimensional representations of A.

(b) Suppose that chark  = p  >  0.   Show  that xp , yp   2  Z(A)  =  fa  2  A  j  ab  = ba for all b 2 Ag, the center of the algebra A.  Find all inite dimensional irre- ducible representations of A.