各位大神希望可以解决这道抽象代数的题目,十分感谢

14.设α是有限群G的自同构,令I={g∈G|α(g)=g^(-1)},试证:
1)若|I|>3/4|G|,则G为交换群
2)若|I|=3/4|G|,则G中包含一个指数为2的交换子群

1)容易验证对x∈I,y∈I则xy∈I的充分必要条件是xy=yx。若I可换,则I是G的子群,但|I|>3/4|G|,所以I=G,即G是交换群。否则,I有两个元x和y,xy≠yx,这时|C(x)|<=1/2|G|,于是I中至少有4/3│G│-1/2│G│=1/4│G│个元与x不可换。不妨设他们为a1,a2,……,at(t=1/4│G│),则有1/4│G│个元a1x,a2x,……,atx都不属于I,因此|I|<=3/4|G|,矛盾。故G为交换群。
2)此时G不可换。显然|C(x)∩I|<=1/2|G|,若|C(x)∩I|<1/2|G|,类似1)可证明|I|<3/4|G|引发矛盾,所以|C(x)∩I|=1/2|G|。由于C(x)∩I包含于C(x),所以│C(x)│>=1/2│G│, 但C(x)是子群其阶不能大于1/2│G│,所以│C(x)│=|C(x)∩I=1/2│G│。因为C(x)包含于I中,任给y,z∈C(x),yz∈C(x)从而属于I,所以yz=zy,即C(x)是G的一个指数为2的交换子群。追问

多谢,现在我还有一些疑问,第一小题的,“否则,I有两个元x和y,xy≠yx,这时|C(x)|<=1/2|G|,于是I中至少有4/3│G│-1/2│G│=1/4│G│个元与x不可换。不妨设他们为a1,a2,……,at(t=1/4│G│),则有1/4│G│个元a1x,a2x,……,atx都不属于I”,为什么不与x交换的元素不属于I的?

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