Hola
Si puedes usar los
Teoremas de Sylow:
- Por el primer Teorema de Sylow existe al menos un subgrupo de orden \( q \).
- Por el Tercer teorema de Sylow el número \( n_q \) de subgrupos de orden \( q \) divide a \( p \). Luego \( n_q=1 \) ó \( n_q=p \). Además tal número \( n_q \) es igual a \( 1 \) modulo \( q \). Como \( p<q \), no puede ser \( n_q=p \) y así \( n_q=1 \).
- Como sólo hay un subgrupo de orden \( q \) tienen que ser normal (coincide con todos sus conjugados).
Después parecido:
- Por el primer Teorema de Sylow existe al menos un subgrupo de orden \( p \).
- Por el Tercer teorema de Sylow el número \( n_p \) de subgrupos de orden \( p \) divide a \( q \). Luego \( n_p=1 \) ó \( n_p=q \). Además tal número \( n_p \) es igual a \( 1 \) modulo \( p \). Entonces si \( q\neq 1 \) mod \( p \) necesariamente \( n_p=1 \) y el subgrupo de orden \( p \) es único y por tanto normal.
Pero un grupo con dos subgrupos normales cuyos órdenes son coprimos y su producto es el orden del grupo, es abeliano.
Saludos.