Пусть
--- силовская подгруппа из . Покажем, что .Пусть
--- абелева группа. Так как --- -субнормальная подгруппа группы , то, согласно теореме 2.2.8, .Пусть
--- неабелева группа. В этом случае есть прямое произведение изоморфных неабелевых простых групп и .Рассмотрим подгруппу
. Согласно лемме 3.1.5, --- -субнормальная подгруппа группы . Пусть . Так как и --- собственная -субнормальная подгруппа группы , то равенство невозможно. Итак, .Так как
и --- насыщенная формация, то . Отсюда следует, чтоА это значит, что
. Если , то . Последнее равенство невозможно, так как согласно лемме 3.1.4 --- собственная -субнормальная подгруппа .Итак,
--- собственная подгруппа . Если , тоТак как
и --- наследственная формация, то . Но тогда нетрудно заметить, что .Так как
, то согласно лемме 3.1.4, --- -субнормальная подгруппа. Так как и --- наследственная формация, то любая силовская подгруппа -субнормальна в . Согласно лемме 3.1.4, --- -субнормальная подгруппа группы . По индукции, . Отсюда следует, что для любой .Аналогичным образом доказывается, что
для любой , где --- любая силовская подгруппа из . Из того, что , следует .Рассмотрим два случая:
и .Пусть
. Покажем, что .Если
--- абелева, то --- примарная -группа, где . Отсюда следует, что .Если
--- неабелева, то есть прямое произведение изоморфных неабелевых простых групп.Так как
--- нормальная подгруппа из , тоТак как
, то очевидно, что . Так как , то для любой . Следовательно, .