Dear Forum, I have constructed two finitely presented groups XX and YY (attached file) which I am trying to “identify”, or at least to understand if they are trivial or not. In the paper “Application of Computational Tools for Finitely Presented Groups” by GEORGE HAVAS AND EDMUND F. ROBERTSON the authors say that in the case of a perfect group (both XX and YY are perfect)
“There are no immediately obvious finite quotients to consider. Suffice it to say that finite quotients may exist which are (direct products of nonabelian) simple groups. Various techniques exist for finding such quotients. There are low index subgroup programs which can sometimes find such quotients and have been used to do so. Alternatively, random coincidence procedures are also often effective.” As for YY, I know that it is non trivial, as I managed to find (in MAGMA) surjective homomorphisms from YY to G2(3), and therefore some subgroups U of finite index for which I computed U/U’ and U’/U”. But apart from that, I can’t say more. As for XX - which I’m mainly interested in - I tried with LowIndexProcess (in MAGMA) as well as with Index(XX,Subgroup(XX,[XX.1,XX.2,XX.3,XX.4])); but it seems it takes too long to give an answer. Do you know any methods I could use in practice to see at least if XX is trivial or not? Thank you very much, William
f:=FreeGroup("f1","f2","f3","f4","x","y");; AssignGeneratorVariables(f); r:=[(f2^-1*f1^-1)^2, f2^6, f1^8, f2*f1^-1*f2^-1*f1^2*f2^2*f1^3, (f2^2*f1*f2^-1*f1^-1)^2, f2*f1^2*f2^-1*f1^2*(f2*f1^-1)^2, f3^3, (f4^-1*f3)^4, (f3^-1*f4^-1*f3^-1*f4)^2, f4^8, (f4^2*f3^-1)^2*f4^-2*f3^-1, (f4^2*f3)^3, (f3^-1*f4^-1*f3*f4^2)^2, (f4^2*f3*f4*f3^-1)^2, (f3*f4^-1*f3^-1*f4^2)^2, (f4^2*f3^-1*f4*f3)^2, f4^-1*f3*f4*f3^-1*f4^-1*f3*f4^-1*f3^-1*f4*f3*f4^-1*f3^-1, f1*(f3*(f3*f4)^2*f3^2*f4)^-1, f2*f1^-1*f2*(f3^2*(f4*f3*f4)^2)^-1, f2^3*((f4*f3^2)^2*f4^2)^-1, f2^-1 * f3^-1 * f2 * f3^-1 * f2^-1 * f3^-1 * f2^-1 * f3^-1 * f2^-1 * f3^-1 * f2^-1 * f3^-1 * f1 * f2^2 * f3^-1 * f2 * f3 * f2^-1 * f3^-1 * f2^-1 * f3^-1 * f4 * f2 * f3^-1 * f2^-2 * f3^-1, (x*f2^-1*(f1^-2*f2*f1^-1)^2*f1^-1*f2^-1*f1^-1)^7, (x*f1^-1*f2*f1^-2)^7, (x*f1*f2*f1^-4)^8, (x*f2*f1^-2*f2^-1)^3, (x*f1^2*f2^-1*f1)^ 7, (x*f1^4*f2^-1*f1^-1)^8, (x*f2*f1^2*f2^-1)^6, (x*f2^-3*f1^-2*f2*f1^-2*f2^-1*f1^-1)^3, (x*f2^-4*f1^-2*f2*f1^-1)^6, (x*f2^-3*f1^-3)^6, (x*f1^-3*f2^3)^ 3, (x*f2^-4*(f1^-2*f2*f1^-1)^2)^3, (x*f2^-4*f1^-2*f2*f1^2*f2^-1)^6, (x*f2^2)^6, (x*f2^-1*f1^-2*f2*f1^2*f2^2)^3, (x*f2^-1*f1^-2*f2*f1*f2*f1^-2*f2^-1*f1^-1)^ 7, (x*f1^4)^7, (x*f1^-2*f2^-1*f1)^7, (x*f2^-1*f1^-1)^8, (x*f2^-1*f1^-2*f2*f1^-2)^6, (x*f1*f2^-1*f1^2*f2^2)^7, (x*f2^-1*(f1^-2*f2*f1^-1)^2*f1^-1)^ 8, (x*f1^2*f2^-1*f1^2*f2)^3, (x*f2^-2*(f2^-1*f1)^2*f1*f2)^3, (x*f2^-3*f1^2*f2*f1^-2*f2^-1*f1^-1)^6, (x*f1*f2^3)^3, (x*f2^-3*f1)^6, (x*f2^-3*f1^4*f2^-1)^ 6, (x*(f1^-1*f2)^2*f2^2)^6, (x*f2^-1*f1^-4*f2^3)^3, (x*f1^2*f2^-1*f1^2*f2^3)^3, (x*f2^-1*f1^2*f2)^8, (x*f2*f1^2*f2^-1*f1^2)^8, (x*f1^-1*f2)^7, (x*f1*f2*f1^-2)^ 6, (x*f2^-1*f1^-1*(f1^-1*f2)^2*f1^-2*f2^-1*f1^-1)^7, (x*f1*f2^-1*f1^2*f2^2*f1^-2)^7, (x*f1^4*f2^-1*f1)^3, (x*f1^2)^7, (x*f2^-1*f1^-2*f2)^ 8, (x*f1^-2*f2*f1^-2*f2^-1)^8, (x*f1^-1*f2*f1^-4)^7, (x*f2^-1*f1)^6, (x*f1^-2)^7, (x*f1^2*f2^-1*f1^-1)^7, (x*f2^-1*f1^-2*f2*f1^-3*f2)^ 3, (x*f1*f2^-1*f1^2*f2^2*f1^-2*f2^-1*f1^-1)^7, (x*f2^-4*f1^-2*f2*f1^-3*f2^-1*f1)^8, (x*f1*f2^-1*f1^2)^6, (x*f2^-3*f1^4*f2)^8, (x*f1^2*f2*f1^-1)^ 3, (x*f2^-3*f1^4*f2*f1^-2)^7, (x*f1*f2^-2*f1^-1*(f1^-1*f2)^2*f2^2)^7, (x*f1*f2^-1)^7, (x*f2^-3*f1*f2^2)^7, (x*f2^-4*f1^-2*f2*f1^-1*f2^-1*f1^-1)^3, (x*f2*f1^-3)^ 7, (x*f2^-3*f1^-2*f2*f1^-2)^6, (x*f1^-1*f2^-1)^7, (x*f2^-4*f1^-2*f2*f1^-1*f2^-1*f1)^7, (x*f2^-3*f1^-2*f2)^7, (x*f2^-1*f1^-2*f2*f1*f2^-1)^8, (x*f2*f1^-1)^ 8, (x*f2^-3*f1^3)^2, (x*f1^-1*f2^3)^2, (x*f1^-1*f2^-1*f1^2*f2^4)^8, (x*f2^-3*f1^4*f2*f1^-2*f2^-1*f1^-1)^8, (x*f1*f2^-1*f1*(f1*f2)^2*f2)^ 8, (x*f2^-2*(f2^-1*f1)^2*f1*f2^2*f1^-1)^2, (x*f2^-4*f1^-2)^8, (x*f1^2*f2^2)^2, (x*f2^-2)^8, (x*f1^-2*f2*f1^-1)^3, (x*f2*f1^-4*f2^3)^ 8, (x*f2^-1*f1^-2*f2*f1^-1*f2^-1)^6, (x*f2*f1^-2*f2^3)^7, (x*f2^-2*f1^-2)^7, (x*f2*f1^3*f2^-1*f1^2*f2)^7, (x*f1^5*f2^-1)^7, (x*f2^-3*f1^2*f2*f1^-2)^ 3, (x*f1^3*f2^-1)^7, (x*f2^-2*(f2^-1*f1)^2)^6, (x*f2^-3*f1^-1*f2^2)^7, (x*f2^-3*f1^2*f2)^7, (x*f2^-2*(f2^-1*f1)^2*f1^2)^7, (x*f1^4*f2*f1^-1)^ 8, (x*f2^-1*f1^-2*f2*f1^-3*f2^-1)^8, (x*f1^3*f2^3)^4, (x*f2^-3*f1^-1)^4, (x*f2^-2*f1^-2*f2^-1*f1^-1)^8, (x*f2^-4*f1^-2*f2*f1)^ 8, (x*f2^-2*(f2^-1*f1)^2*f1*f2*f1*f2^-1)^8, (x*f2^-3*f1^2*f2^-1)^4, (x*f2^-1*f1^-2*f2^3)^8, (x*f2^-4*f1^-1*(f1^-1*f2)^2*f1^-1)^4, (x*f2^-3*f1^4)^ 7, (x*f2^-4*f1^-2*f2*f1*f2*f1^-2*f2^-1*f1^-1)^7, (x*f2^-2*(f2^-1*f1)^2*f1*f2^2)^7, (x*f1*f2^4)^8, (x*f2^-3*f1^4*f2*f1^-2*f2^-1)^6, (x*f2^-3*f1^-2*f2^-1*f1)^ 7, (x*f2^-4*f1^-1)^8, (x*f2^-4*f1^-2*f2*f1^-2)^3, (x*f1^2*f2*f1^-2*f2^-1*f1^-1)^3, (x*f1*f2^-1*f1^2*f2)^6, (x*f1)^3, (x*f2*f1*(f1*f2^-1)^2*f1^2*f2)^ 6, (x*f2^-1*f1^-4)^3, (x*f1^-1*f2*f1^-1)^3, (x*f1^4*f2^-1)^6, (x*f1^2*f2^-1*f1^2)^6, (x*f2^-4*(f1^-2*f2*f1^-1)^2*f1^-1*f2^-1*f1^-1)^7, (x*f2^-3)^ 7, (x*f2^-3*f1^2*f2^-1*f1)^7, (x*f2^-3*f1^4*f2^-1*f1^-1)^8, (x*f2^-2*(f2^-1*f1)^2*f1*f2*f1^-1)^3, (x*f1^-1*f2*f1^-2*f2^3)^7, (x*f2^-4*f1^-2*f2*f1*f2*f1^-2)^ 8, (x*f2^-2*f1^-2*f2^-1)^6, (x*f2^-1*f1^-2*f2*f1^-1)^3, (x*f1^-2*f2*f1^-2*f2^-1*f1^-1)^6, (x*f2^-1*f1^-2*f2*f1*f2*f1^-2*f2^-1)^6, (x*f1^-3)^3, (x*f2^-1)^ 6, (x*f1*f2*f1*f2^-1*f1^2*f2)^3, (x*f2^-1*(f1^-2*f2*f1^-1)^2)^3, (x*f1^2*f2^-1*f1^-2)^6, (x*f2^-3*f1^-2*f2*f1^-2*f2^-1)^8, (x*f2^-4*f1^-2*f2)^ 8, (x*f2^-3*f1^2*f2^-1*f1^-1)^7, (x*f1*f2*f1^-2*f2^3)^3, (x*f2^-2*(f2^-1*f1)^2*f1*f2^2*f1^-2*f2^-1*f1^-1)^7, (x*f1^-1*f2^4)^7, (x*f2^-4*f1)^6, (x*f2^-3*f1^-2)^ 7, (x*f2^-4*f1^-2*f2*f1^-4)^8, (x*f2^-3*f1^2*f2*f1^-2*f2^-1)^8, (x*f2^-1*f1^-1*f2^-1*f1^2*f2^4)^7, (x*f1*f2*f1^2*f2^3)^3, (x*f2^-3*f1^2)^ 7, (x*f2^-3*f1^-2*f2^-1*f1^-1)^7, (x*f2^-4*f1^-2*f2*f1*f2)^6, (x*f2^-4*f1^-1*(f1^-1*f2)^2*f1^-2*f2^-1*f1^-1)^7, (x*f2*f1^-4)^8, (x*f2^-4*f1^-2*f2*f1^-1*f2^-1)^ 6, (x*f2)^8, (x*f2^-3*f1^-2*f2*f1^-1)^3, (x*f2*f1^-2)^7, (x*f2*f1^2)^7, (x*f2^-3*f1^5*f2^-1)^7, (x*f1^5*f2^2)^7, (x*f1*f2^-1*f1)^3, (x*f1^-1*f2^2)^ 7, (x*f1^2*f2*f1^-2)^6, (x*f2^-3*f1^3*f2^-1)^7, (x*f1*f2^-1*f1^3)^7, (x*f1^2*f2)^7, (x*f2*f1^-5*f2^3)^8, (x*f2*f1^-1*f2^3)^8, (x*f1^-1)^ 4, (x*f1*f2^-1*f1^2*f2^2*f1^-2*f2^-1)^4, (x*f2^-1*f1^-2*f2*f1)^8, (x*f2*f1^-2*f2^-1*f1^-1)^8, (x*f2^-1*f1^2)^8, 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