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文献[1]引入了广义压缩映象,并在度量空间中证明了该映象的不动点定理.文献[2]在度量空间中证明了非线性弱C-压缩映象的不动点定理,随后,文献[3]在完备的偏度量空间中引入了几乎广义C-压缩映象,并在完备偏度量空间中证明了该压缩映象的不动点定理,本文在文献[3]的基础上将几乎广义C-压缩映象引入到偏b-度量空间中,并在完备偏b-度量空间中证明了该压缩映象的不动点的存在性.
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定义 1 [3] 设映射ψ:
${{\mathbb{R}}^{+}}\to {{\mathbb{R}}^{+}}$ ,若满足以下条件:(1) ψ是连续的;
(2) ψ非减的;
(3) ψ(x)=0⇔x=0.
则称ψ为一个改变距离的映射,Ψ为改变距离的映射族.
定义 2 [3] 设φ:
${{\mathbb{R}}^{+}}\times {{\mathbb{R}}^{+}}\to {{\mathbb{R}}^{+}}$ 为一个映射,若满足以下条件:(1) φ是下半连续的;
(2) φ是非减的;
(3) φ(s,t)=0⇔s=t=0.
则称φ为一个满足性质(P)的映射,Φ为满足性质(P)的映射族.
定义 3 [4] 设X是非空集合,s≥1是给定的实数,设d:X×X[0,+∞),若∀x,y,z∈X满足以下条件:
(1) d(x,y)=0⇔x=y;
(2) d(x,y)=d(y,x);
(3) d(x,z)≤s[d(x,y)+d(y,z)].
则称(X,d)为一个b-度量空间,s称为(X,d)的系数.
注 1 当s=1时,(X,d)称为度量空间.
定义 4 [5] 设X是非空集合,若满足以下条件:
(1) (X,d)是一个b-度量空间;
(2) (X,≼)是半序集.
则称(X,≼,d)是一个偏b-度量空间.
定义 5 [3] 设(X,≼,d)是偏度量空间,给定f:X→X的映射,若∃ξ≥0和(ψ,φ)∈Ψ×Φ,使得∀x,y∈X,x≼y有
其中
则称f是偏度量空间中几乎广义C-压缩映象.
定义 6 设(X,≼,d)是偏b-度量空间,给定f:X→X的映射,若∃ξ≥0和(ψ,φ)∈Ψ×Φ,使得∀x,y∈X,x≼y有
其中
则称f是偏b-度量空间中几乎广义C-压缩映象.
注 2 当s=1时,为文献[3]中几乎广义C-压缩映象.
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定理 1 设(X,≼,d)是完备偏b-度量空间,设f:X→X是非减,连续,几乎广义C-压缩映象,若存在x1∈X,使得x1≼fx1,则f有不动点.
证 设X中序列{xn}满足∀n∈
$\mathbb{N}$ ,xn+1=fxn,又因为x1≼fx1=x2,f非减,则有x2=fx1≼fx2=x3,以此类推有若∃n0∈
$\mathbb{N}$ ,使得xn0=xn0+1=fxn0,则xn0是f的不动点.假设∀n∈$\mathbb{N}$ ,xn≠xn+1则有由式(1) 知∃(ξ,ψ,φ)∈[0,∞]×Ψ×Φ,∀x,y∈X,x≼y使得
则有
因此∀n∈
$\mathbb{N}$ ,由上述不等式知:因为Φ,Ψ非减,可以得出∀n∈
$\mathbb{N}$ ,有又因为
所以
表明∀n∈
$\mathbb{N}$ ,有因为ψ非减,所以∀n∈
$\mathbb{N}$ ,有即∀n∈
$\mathbb{N}$ ,有d(xn,xn+1)<d(xn-1,xn),因此{d(xn,xn+1)}递减,因为d(xn,xn+1)≥0,所以序列收敛于非负数a,则∀n∈$\mathbb{N}$ ,有即:
因此有
由此知φ(a,a)=0,即a=0,则
$\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } d\left( {{x_n},{x_{n + 1}}} \right) = 0$ .下证序列{xn}是柯西序列,假设序列{xn}不是柯西列,∃ε>0,序列{p(n)}n=1∞和序列{q(n)}n=1∞,使得∀n∈N,当p(n)>q(n)>n时,有
则有
则有
由b-度量空间不等式的性质知
由以上两式可知
同理可知
又因为
同样有
则有
由式(1) 知
其中
则有
则
$\phi \left( {\frac{\varepsilon }{s},\frac{\varepsilon }{s}} \right) = 0$ ,故$\frac{\varepsilon }{s} = 0$ ,ε=0与ε>0矛盾,所以序列{xn}是柯西列.因为X是完备的,所以∃z∈X,当n→∞时,xn→z,由f的连续性可知,当n→∞时,xn+1=fxn=fz,由极限的唯一性可知fz=z.则f有不动点.
在定理1中,当s=1时为文献[3]中定理2. 5
推论1 设(X,≼,d)是完备偏度量空间,设f:X→X是非减,连续,几乎广义C-压缩映象,若存在x1∈X,使得x1≼fx1,则f有不动点.